C型独立舱液货罐热分析
发布时间：2021-09-23 20:52
对32 000 m3液化气船C型独立舱中的1号液货罐进行漏热量分析（该液货罐的体积为9 416 m3）,对液货罐的筒体、封头、固定端鞍座、滑动端鞍座、止浮装置、气室和管路进行热分析,计算得到液货罐的漏热量为44.24 kW,液货蒸发量为8 025.7 kg/d,进而计算得到液货罐的静态日蒸发率为0.15%/d。在各漏热环节中,罐体的漏热量占75.1%,通过鞍座及两侧不规则绝热层的漏热量占19.4%,其他部分的漏热量占比均较小。
【文章来源】：船舶与海洋工程. 2020,36(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
0m3半冷半压式液化气船1号液货罐和温度为169.06K，液相密度为567.1kg/m3
热量和温度分布图，其中温度的单位为K。4.1通过液货罐筒体的漏热量在计算通过液货罐筒体的漏热量时，先计算单位面积的漏热量，再计算总面积下的漏热量。筒体绝热层由罐体外50mm厚的60kg/m3绝热层和150mm厚的40kg/m3绝热层组成。采用ANSYS建模计算，建模时筒体长度方向取1m，周向取5。得出漏热量之后，先将其除以ANSYS模型中5Ni钢外表面对应的面积，得到单位面积的漏热量，再将该漏热量乘以1号液货罐1/2筒体对应的5Ni钢外表面面积，即可得到筒体的漏热量。图2为采用ANSYS计算得到的液货罐筒体温度分布图。采用ANSYS计算得到的漏热量为8.93W，模型对应5Ni钢外表面的面积为0.668m2，则单位面积的漏热量为13.368W/m2；筒体的面积为869.5m2，则筒体的漏热量为11623.8W。4.2通过液货罐封头的漏热量1号液货罐后封头由半径为12.24m的部分球体和半径为2.356m的部分球体组成；1号液货罐前封头由半径为7.655m的部分球体组成。在采用ANSYS建模时，建立1球体的模型。图3为采用半径为2.356m的球体计算得到的液货罐封头温度分布图。图2液货罐筒体温度分布图图3液货罐封头温度分布图通过建模计算得到的1号液货罐前封头和后封头的漏热量见表2。表21号液货罐前封头和后封头的漏热量后封头前封头参数半径12.240m球体部分半径2.356m球体部分半径7.655m球体部分1球体模型漏热量/W70.1872.78227.718对应5Ni钢外表面积/m25.2300.1942.045单位面积漏热量/(W/m2)13.42114.35713.551面积/m2134.079.5150.5?
4船舶与海洋工程2020年第3期图5为采用固定端鞍座一侧不规则绝热层弧度为1的ANSYS模型计算得到的固定端鞍座一侧绝热层温度分布图。采用ANSYS模型计算得到的漏热量为3.156W，整个固定端鞍座两侧不规则绝热层的漏热量为694.35W。图4固定端鞍座温度分布图图5固定端鞍座一侧绝热层温度分布图4.4通过滑动端鞍座的漏热量滑动端鞍座的弧度为81。计算中取1/2滑动端鞍座及一侧的不规则绝热层建模。建模时，建立弧度为1的模型，先乘以总弧度81，再乘以2，即可得到滑动端鞍座及两侧不规则绝热层的总漏热量。图6为采用弧度为1的ANSYS模型计算得到的1/2滑动端鞍座及一侧绝热层温度分布图。采用ANSYS模型计算得到的漏热量为7.417W，滑动端鞍座总漏热量为1201.590W。4.5通过止浮装置的漏热量图7为采用止浮装置的ANSYS模型计算得到的止浮装置温度分布图。采用ANSYS模型计算得到的1个止浮装置的漏热量为239.684W，2个止浮装置的漏热量为479.367W。图61/2滑动端鞍座及一侧绝热层温度分布图图7止浮装置温度分布图4.6通过气室的漏热量对通过气室的漏热量进行计算，建模时圆周方向取5。图8为采用气室的ANSYS模型计算得到的气室温度分布图。采用ANSYS模型计算得到的漏热量为6.907W，整个气室的漏热量为497.300W。4.7通过管路及气室支撑的漏热量在液货罐中，通过管路及气室支撑的总漏热量为257.9W。4.81号液货罐总漏热量和静态日蒸发率由第4.1~4.7节的计算分析得到通过罐体、固定端鞍座、滑动端鞍座、止浮装置、气室和管路的漏热量，汇总数据见表3，其中罐体漏热量包括液
【参考文献】：
期刊论文
[1]C型独立舱三体罐结构强度有限元分析[J]. 郭园园,唐文勇,周兵,张仁杰. 船舶与海洋工程. 2018(01)
[2]液化气船C型独立舱设计[J]. 贺行飞,张华,邹钰锋,刘恩义. 中国水运(下半月). 2018(01)
[3]中小型LNG船舶独立C型储罐装载率研究[J]. 张春伟. 船舶与海洋工程. 2016(02)
[4]独立C型液货舱的传热分析及蒸发率计算[J]. 时光志,盛苏建. 船海工程. 2013(01)
[5]高真空多层绝热低温容器整体热分析及试验验证[J]. 黄欢明,冯慧华,苏晨光,单宏兵. 低温工程. 2011(01)
本文编号：3406389
【文章来源】：船舶与海洋工程. 2020,36(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
0m3半冷半压式液化气船1号液货罐和温度为169.06K，液相密度为567.1kg/m3
热量和温度分布图，其中温度的单位为K。4.1通过液货罐筒体的漏热量在计算通过液货罐筒体的漏热量时，先计算单位面积的漏热量，再计算总面积下的漏热量。筒体绝热层由罐体外50mm厚的60kg/m3绝热层和150mm厚的40kg/m3绝热层组成。采用ANSYS建模计算，建模时筒体长度方向取1m，周向取5。得出漏热量之后，先将其除以ANSYS模型中5Ni钢外表面对应的面积，得到单位面积的漏热量，再将该漏热量乘以1号液货罐1/2筒体对应的5Ni钢外表面面积，即可得到筒体的漏热量。图2为采用ANSYS计算得到的液货罐筒体温度分布图。采用ANSYS计算得到的漏热量为8.93W，模型对应5Ni钢外表面的面积为0.668m2，则单位面积的漏热量为13.368W/m2；筒体的面积为869.5m2，则筒体的漏热量为11623.8W。4.2通过液货罐封头的漏热量1号液货罐后封头由半径为12.24m的部分球体和半径为2.356m的部分球体组成；1号液货罐前封头由半径为7.655m的部分球体组成。在采用ANSYS建模时，建立1球体的模型。图3为采用半径为2.356m的球体计算得到的液货罐封头温度分布图。图2液货罐筒体温度分布图图3液货罐封头温度分布图通过建模计算得到的1号液货罐前封头和后封头的漏热量见表2。表21号液货罐前封头和后封头的漏热量后封头前封头参数半径12.240m球体部分半径2.356m球体部分半径7.655m球体部分1球体模型漏热量/W70.1872.78227.718对应5Ni钢外表面积/m25.2300.1942.045单位面积漏热量/(W/m2)13.42114.35713.551面积/m2134.079.5150.5?
4船舶与海洋工程2020年第3期图5为采用固定端鞍座一侧不规则绝热层弧度为1的ANSYS模型计算得到的固定端鞍座一侧绝热层温度分布图。采用ANSYS模型计算得到的漏热量为3.156W，整个固定端鞍座两侧不规则绝热层的漏热量为694.35W。图4固定端鞍座温度分布图图5固定端鞍座一侧绝热层温度分布图4.4通过滑动端鞍座的漏热量滑动端鞍座的弧度为81。计算中取1/2滑动端鞍座及一侧的不规则绝热层建模。建模时，建立弧度为1的模型，先乘以总弧度81，再乘以2，即可得到滑动端鞍座及两侧不规则绝热层的总漏热量。图6为采用弧度为1的ANSYS模型计算得到的1/2滑动端鞍座及一侧绝热层温度分布图。采用ANSYS模型计算得到的漏热量为7.417W，滑动端鞍座总漏热量为1201.590W。4.5通过止浮装置的漏热量图7为采用止浮装置的ANSYS模型计算得到的止浮装置温度分布图。采用ANSYS模型计算得到的1个止浮装置的漏热量为239.684W，2个止浮装置的漏热量为479.367W。图61/2滑动端鞍座及一侧绝热层温度分布图图7止浮装置温度分布图4.6通过气室的漏热量对通过气室的漏热量进行计算，建模时圆周方向取5。图8为采用气室的ANSYS模型计算得到的气室温度分布图。采用ANSYS模型计算得到的漏热量为6.907W，整个气室的漏热量为497.300W。4.7通过管路及气室支撑的漏热量在液货罐中，通过管路及气室支撑的总漏热量为257.9W。4.81号液货罐总漏热量和静态日蒸发率由第4.1~4.7节的计算分析得到通过罐体、固定端鞍座、滑动端鞍座、止浮装置、气室和管路的漏热量，汇总数据见表3，其中罐体漏热量包括液
【参考文献】：
期刊论文
[1]C型独立舱三体罐结构强度有限元分析[J]. 郭园园,唐文勇,周兵,张仁杰. 船舶与海洋工程. 2018(01)
[2]液化气船C型独立舱设计[J]. 贺行飞,张华,邹钰锋,刘恩义. 中国水运(下半月). 2018(01)
[3]中小型LNG船舶独立C型储罐装载率研究[J]. 张春伟. 船舶与海洋工程. 2016(02)
[4]独立C型液货舱的传热分析及蒸发率计算[J]. 时光志,盛苏建. 船海工程. 2013(01)
[5]高真空多层绝热低温容器整体热分析及试验验证[J]. 黄欢明,冯慧华,苏晨光,单宏兵. 低温工程. 2011(01)
本文编号：3406389
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