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晃荡对LNG液舱蒸发率的影响研究
| 论文题名： | 晃荡对LNG液舱蒸发率的影响研究 |
| 关键词： | 天然气动力船舶;低温液舱;蒸发率;晃荡状态;数值模拟 |
| 摘要： | 当今时代的能源问题依然是尖锐的矛盾，石油资源的枯竭伴随着新型能源的兴起，天然气的燃烧清洁、储量丰富及性价比高等优点，使天然气在世界能源结构升级中发挥重要作用，在海洋运输行业中表现的尤为突出，大量的常规动力船舶改装为纯天然气动力船舶或者混合动力船舶，LNG运输船及LNG加注船应运而生。 LNG船舶做为新型船舶，低温液舱的设计及LNG的蒸发规律一直都是研究的焦点和难点，其中掌握LNG的蒸发规律是掌握设计和建造LNG船内低温液舱的核心技术，也是降低LNG船舶营运成本的关键。本文采用理论研究和数值模拟的方法对LNG船薄膜型低温液舱内LNG蒸发规律进行研究，简化了液舱模型及蒸发率计算的步骤，分别模拟计算了静置和晃荡两种状态下低温液舱内LNG蒸发率，通过对比实验总结低温液舱内LNG蒸发性能的规律，并初步预报了不同充注率下低温液舱内LNG的蒸发率及得出晃荡是否对低温液舱内LNG蒸发率有影响的结论。 本文的研究内容主要有以下几个方面： (1)对静置和晃荡两种状态下的LNG蒸发性能进行理论研究。通过理论分析和论证得出了数值计算需要的设计参数，简化模型的理论依据以及不同充注率下两种状态时的数值计算方法，并对实验研究方法进行分析总结； (2)根据理论研究将薄膜型液舱简化成一种简单的矩形液舱，并据此提出一种计算矩形液舱在晃荡状态下低温液体蒸发率的方法，作为矩形液舱内低温液舱在晃荡状态下蒸发率大小的初步预估； (3)通过对LNG低温液舱在静置和晃荡两种状态下进行大量的数值模拟，得出两种状态下不同充注率时对比低温液舱内LNG蒸发率，得出晃荡对低温液舱内LNG的蒸发率有影响，通过数据对比发现：其他条件相同，同样充注率条件下，静置状态的LNG蒸发率小于晃荡状态下的蒸发率，这种状况初步证明了晃荡对LNG蒸发率有影响，多组数据模拟计算后发现，在充注率越低的情况下却明显即两种状态的充注率越低，晃动对蒸发速率的影响越大； (4)通过对比数据及图像，对数值模拟结果进行分析发现：在同一充注率的晃荡状态下，气液传热传质现象会明显比静置状态下加剧，处于晃动状态的气体层的温度低于静态的温度，而处于晃动状态的液体层的温度高于静态的温度。 |
| 作者： | 孔令顶 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 陈明 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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