船用LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存特性的研究.pdf

1、LNG（液化天然氣）作為一種潔凈、便捷、高效的能源，以其環(huán)保、高熱值、儲(chǔ)運(yùn)方便等優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)今人類社會(huì)選擇的優(yōu)質(zhì)能源之一，特別是近些年來隨著全球LNG生產(chǎn)和貿(mào)易的日益活躍，液化天然氣行業(yè)正成為全球增長(zhǎng)最快的能源行業(yè)之一。由于保溫性能的限制，通過壁面進(jìn)入的熱量必然對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)部LNG流體的溫度場(chǎng)和壓力場(chǎng)產(chǎn)生影響，儲(chǔ)罐內(nèi)部氣壓的變化不僅影響到運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益，同時(shí)過高的氣體壓力亦會(huì)對(duì)船舶的安全運(yùn)行造成安全隱患。因此，針對(duì)LNG儲(chǔ)罐內(nèi)部流體的熱響應(yīng)進(jìn)

2、行研究，以獲得儲(chǔ)罐內(nèi)流體的流動(dòng)傳熱規(guī)律對(duì)于LNG船舶安全儲(chǔ)運(yùn)來說具有重要的意義。
　　本文首先介紹了課題的研究背景以及意義，回顧了國(guó)內(nèi)外對(duì)低溫液體儲(chǔ)存問題的研究現(xiàn)狀，并運(yùn)用多項(xiàng)式擬合的方法總結(jié)出了甲烷的各物性參數(shù)，為后續(xù)熱力學(xué)方法計(jì)算與仿真模擬研究提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。然后以某型1100m3船用LNG儲(chǔ)罐作為研究對(duì)象，根據(jù)該型儲(chǔ)罐的特點(diǎn)進(jìn)行了物理模型簡(jiǎn)化，提出相關(guān)假設(shè)條件，建立了常溫環(huán)境中LNG儲(chǔ)罐熱響應(yīng)過程的物理模型和數(shù)學(xué)模型，并應(yīng)用F

3、LUENT軟件對(duì)LNG儲(chǔ)罐響應(yīng)過程進(jìn)行了模擬計(jì)算。在模擬計(jì)算過程中用Realizable k-e湍流模型來描述流體湍流流動(dòng)，用VOF模型處理兩相流動(dòng)，通過UDS功能建立蒸發(fā)模型程序，添加因氣液間的蒸發(fā)而引起的質(zhì)量方程和能量方程中的源相，從而處理在熱響應(yīng)過程中氣液兩相間的質(zhì)量和能量的變化情況。通過LNG儲(chǔ)罐熱響應(yīng)仿真模擬得到的儲(chǔ)存過程中速度、溫度、壓力等流場(chǎng)信息，分析不同時(shí)刻儲(chǔ)罐內(nèi)的流動(dòng)傳熱特點(diǎn)，得到在儲(chǔ)存過程中LNG儲(chǔ)罐內(nèi)流動(dòng)傳熱規(guī)律，