LNG液舱分层翻滚过程数值模拟研究与熵产特性分析

发布时间：2024-02-02 18:14

　　随着全球经济联系愈加紧密,天然气的贸易量在逐年增加,LNG运输船作为海上运输LNG的主要载体而受到各大船舶公司的青睐。但由于LNG在运输过程可能会出现“翻滚”这一严重威胁船舶安全的现象,因此LNG分层翻滚问题成为世界各学者所研究的热点。本文通过分析LNG分层翻滚过程,建立了二维LNG液货舱分层翻滚物理模型与数值模型,选取适当的LNG物性参数,分别对静止LNG液舱与运动LNG液舱进行分层翻滚数值模拟。得出漏热强度、初始液层分层高度、运动幅值及周期对LNG分层翻滚的影响,并通过分析熵产率分布图及熵产变化特征,探究不同因素对LNG液舱分层翻滚过程的影响机理。本文得出主要结论如下:(1)漏热强度增强并不改变边界层流体流动历程。单一漏热强度下,流动熵产率分布区域随漏热时间发生变化;各区域流动熵产率随漏热强度增大呈现增大的特征。(2)当LNG液舱处于静止状态时,液相完全混合所用时间随着液体分层高度的增大而减小,舱内流体流动熵产值随上层流体层高增大而减小,流体传热熵产值随上层流体层高增大而减小。(3)当LNG液舱处于运动状态时,液体密度混合速率随运动强度增大而增大。液体流动熵产率呈周期性变化,流动熵...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1情况Fig1.1Tempe

第一章绪论3天然气只有少量液体混合，这样在储罐内形成上层LNG密度小于下层LNG密度这种稳定的分层结构。当出现上述稳定的结构后，舱内流体一般会出现以下两种情况：情况一：当底层LNG向顶层LNG通过液层分界面传递的热量小于其从储罐侧壁与底部吸收的热量时，会出现底层液化天然气温度逐渐....

图1-2情况Fig1.2Tempe

第一章绪论3天然气只有少量液体混合，这样在储罐内形成上层LNG密度小于下层LNG密度这种稳定的分层结构。当出现上述稳定的结构后，舱内流体一般会出现以下两种情况：情况一：当底层LNG向顶层LNG通过液层分界面传递的热量小于其从储罐侧壁与底部吸收的热量时，会出现底层液化天然气温度逐渐....

图1-3LNG分层自然对流示意图

LNG液舱分层翻滚数值模拟研究与熵产特性分析4形成分层结构。1.2.2分层翻滚现象描述通过对储罐内已分层LNG液体进行热流动分析，可以更好理解LNG从分层状态到开始翻滚的发展历程。以下图1-3为例对LNG分层翻滚现象描述：LNG从分层到翻滚的过程实质上是舱壁传导的热量引起舱壁处液....

图2-1MOSS型LNG运输船

LNG液舱分层翻滚数值模拟研究与熵产特性分析10第二章LNG液舱分层翻滚模型本章主要介绍了LNG液舱类型，针对LNG液舱分层翻滚过程建立物理模型并进行合理的网格划分，选用合适的多相流模型、湍流模型，介绍并选择适合LNG分层翻滚过程的数值求解方法，最后开展网格依赖性分析确定合适的网....

本文编号：3892947