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原文传递一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法

专利名称：	一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法
摘要：	本发明公开了一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法，包括以下步骤：S1，通过开展文献调研；S2，对加注管路进行设计；S3，利用ANSYS‑fluent，进行真空绝缘双壁管的流场计算；S4，利用CAESARⅡ软件进行真空绝缘双壁管的应力计算；S5，对应力和流场计算结构进行总结分析；S6，探索总结出一套合理的真空绝缘双壁管设计优化方法，申报专利项目；S7，将研究相关内容阶段性进行总结。本发明通过对静态、动态、安全阀载荷、Surge载荷、结构位移、风载、甲板上浪载荷、爆炸载荷、疲劳分析等应力计算，为完成评定管路柔性和支撑强度的合理性，处理膨胀节选型，支撑选型等管路设计工作提供理论依据，为企业提供真空绝缘双壁管的设计的优化方法。
专利类型：	发明专利
申请人：	江苏航运职业技术学院;南通汉舟海洋科技有限公司
发明人：	李艳;邱波;张利;赵玲云;龙进军;石展伟
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-25T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-14T00:00:00+0800
申请号：	CN202311075880.4
公开号：	CN117057196A
代理机构：	北京中仟知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	陶哲
分类号：	G06F30/23;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14;G06F113/14;G;G06;G06F;G06F30;G06F113;G06F119;G06F30/23;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14;G06F113/14
申请人地址：	226010 江苏省南通市开发区通盛大道185号;
主权项：	1.一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法，其特征在于：包括以下步骤： S1，通过开展文献调研，对双燃料船舶或LNG动力船舶的LNG加注系统的设计现状进行了解，将调研工作重点放在相关船舶建造企业在双燃料船舶或LNG动力船舶的LNG加注系统的设计现状及技术核心需求方面； S2，在技术规格书、相应船级社规范、IGF CODE、SOLAS等国际规范下，对加注管路进行设计； S3，利用ANSYS-fluent，进行真空绝缘双壁管的流场计算，分析研究速度、压力、流体剪切应力的分布规律； S4，利用CAESARⅡ软件进行真空绝缘双壁管的应力计算，分析研究在各种载荷工况下的管道应力分布； S5，对应力和流场计算结构进行总结分析，继而对管附件进行合理布置； S6，探索总结出一套合理的真空绝缘双壁管设计优化方法，申报专利项目； S7，将研究相关内容阶段性进行总结，撰写研究报告、发表论文。 2.根据权利要求1所述的一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法，其特征在于，在步骤S2中，LNG加注系统在满足相应船级社规范要求的前提下，还需满足IGFCODE、SOLAS等国际规范，通过对规范的解读，掌握加注管路的设计要求，包括管子材料的选型、管附件的选型以及管路的布置，为后续的建模工作打好基础。 3.根据权利要求1所述的一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法，其特征在于，在步骤S3中，利用ANSYS-fluent软件，建立管道流场域物理模型，包括LNG流动场以及套管内流动场；根据物理模型结构对流场域进行结构化或非结构化网格划分，给出边界条件，采用FLUENT求解器，获得管道中各点的压力、速度、流体剪切分布值，根据各管道流场域中的特性参数，分析并总结压力、速度、流体剪切的分布规律，给出加注管道设计的优化建议。 4.根据权利要求1所述的一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法，其特征在于，在步骤S3中，利用流体软件对管道内部流场进行模拟分析，并从流场的压力分布图和速度分布图中找出管系中应力集中的区域，为管道优化设计提供理论依据。 5.根据权利要求1所述的一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法，其特征在于，在步骤S4中，基于CAESARⅡ软件的分析工作，进行管道应力分析，包含静态、动态、安全阀载荷、Surge载荷、结构载荷、风载、甲板上浪载荷、爆炸载荷分析、振动分析、疲劳分析等，根据规格书、输入资料、三维模型等进行视觉分析，评定管路柔性和支撑强度的合理性，协助处理膨胀节选型，膨胀弯估算，支撑选型等工作。 6.根据权利要求1所述的一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法，其特征在于，在步骤S4中，管路的应力分析在以下两方面得到广泛应用，一方面是管路设计，为了使管路应力及与管路相连接的容器的应力低于规定的许用值，同时计算出各种支撑的载荷，并帮助配管优化设计，通常需要进行管路应力分析；另一方面是管路安全评定，管路的材料、缺陷和应力三者的有机结合决定管路的安全状况，为了准确地预报管路中结构的缺陷，需要对管路进行应力分析，该分析应考虑到由于管的重量、内部压力、热收缩以及船舶运动引起的载荷等所产生的所有应力。 7.根据权利要求1所述的一种双燃料船舶加注系统的真空绝缘双壁管优化方法，其特征在于，在步骤S6中，基于流场分析和应力分析的结果，完成管道的柔性设计和管附件的选型及布置的优化，减小管壁的应力和作用在阀件或支架结构上的作用力，进而防止管道升温时由于热伸长或管道偏移所引起的管道变形或破坏，从分析研究和管道设计过程中探索出一种优化设计理论和方法。
所属类别：	发明专利