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液化天然气公路槽车运输安全研究
| 论文题名： | 液化天然气公路槽车运输安全研究 |
| 关键词： | 液化天然气;危险品运输;公路槽车;运输安全;液体晃动;数值模拟;侧向冲击力 |
| 摘要： | 近年来，随着社会经济的快速发展，我国对液化天然气这种清洁能源的需求急剧增长，促使其运输量增加，而公路槽车作为运输液体货物的最佳运输工具，也就得到广泛的应用。由于液化天然气是一种具有低温、高压、易燃烧爆炸等特性的危险货物，在运输途中稍有不慎就会发生事故对社会造成恶劣的影响。因此，对液化天然气公路槽车的运输安全进行研究，以减少其运输事故，有效地提高运输效率，对液化天然气的广泛应用和发展有着非常重要的现实意义。本文研究内容主要有以下几个方面: 首先，从液化天然气的理化性质和公路运输液化天然气槽车的结构出发，分析液化天然气和槽车自身存在的安全隐患，以及从人、物、环境三个方面分析影响液化天然气公路槽车运输安全的最主要因素。 其次，通过统计分析近五年内在公路上发生的液化天然气槽车运输事故，得出液化天然气公路槽车运输的主要事故类型是天然气泄漏，而罐内液体的流动性和槽车运行状态的改变导致槽车的侧向和纵向稳定性降低诱使槽车侧翻是导致泄漏的主要原因。 再次，就液体的晃动冲击，探究液化天然气槽车在运输途中罐内液体的冲击动力学特性。从流体动力学理论出发，分析罐内液体在晃动过程中对罐体产生冲击力的整个过程需要满足的流体动力学基本方程和求解的定解条件;然后对数值模拟的方法和Fluent仿真软件以及求解过程进行了简单介绍，构建了符合本文仿真过程的液化天然气运输槽车模型。 最后，采用Fluent软件模拟仿真运输液化天然气的槽车在不同的转向加速度和充装率下转弯行驶时罐体内液体晃动对罐体产生的侧向冲击力，进行对比分析，进而对其运输安全提出相关理论建议。 模拟仿真结果表明:当槽车的充装率一定时，罐内液体的晃动对罐体的侧向冲击力随着转向加速度（0.1g-0.5g）的增大而增大，但在0.5g时罐体整体受力方向指向罐体侧向的可能性较大，有发生侧翻的可能。当转向加速度一定时，罐内液体的晃动对罐体的侧向冲击力在充装率为0.6-0.85之间时随着充装率的增大而增大，而在0.85-0.9之间时随着充装率的增大而减小。可见，当充装率在0.85-0.9、转向加速度在0.1-0.4g之间时，槽车在转弯行驶时的安全性相对较高。 |
| 作者： | 张健明 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 王春生;王贵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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