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1.5m3独立C型LNG储罐的蒸发率研究
| 论文题名： | 1.5m3独立C型LNG储罐的蒸发率研究 |
| 关键词： | 液化天然气运输船舶;独立C型储罐;蒸发率;环境温度;接触面积 |
| 摘要： | 由于目前全球经济的发展，对于能源的需求愈发的强烈，煤和石油资源由于被过度开采以及其对环境的污染，使得对它们的使用将会受到限制，LNG清洁能源将会得到广泛的重视，LNG能源的需求量也将会不断地加大，作为LNG的运输工具，LNG运输船舶也将迎来一次良好的发展机遇。 LNG是将天然气通过净化、制冷、液化后，在常压、-163℃下成为液态的天然气，由于LNG的易燃易爆的特性，LNG在运输船上的储存就可能引起各种问题，所以必须保证储罐的绝热性防止其蒸发泄露。而蒸发率是评价其绝热性能的一个重要的指标，为了保证船舶LNG储罐的安全储存，需要对LNG储罐的蒸发率有进一步的研究，所以本文作了以下工作: 首先，介绍了天然气的热力学性质与迁移性质，热力学性质主要包括密度、饱和蒸气压、蒸发潜热、比焓、比热容，迁移性质主要包括粘度、导热系数、扩散系数。其次基于有限元软件Ansys对1.5m3独立C型LNG实验储罐建立了有限元模型，进行了储罐稳态温度场分布规律的分析，计算其在不同环境温度、不同保温层厚度、不同保温层导热系数下在稳态状态下的漏热量从而得到其蒸发率，总结出蒸发率随着环境温度、保温层厚度、保温层导热系数的变化规律，然后利用流体Fluent软件，针对1.5m3C型实验罐内LNG自然蒸发数值模拟采用工程常用的的一种均相表面蒸发率模型进行数值模拟，将环境漏热量均用于LNG蒸发，初始假定所有C型罐内所有介质温度都相等，环境漏热量做为LNG蒸发唯一热源，计算采用MIXture模型，使用C语言编写了瞬态蒸发过程需要的UDF函数，分析在不同的充满率下、不同的环境温度下、不同的接触面积下蒸发的过程，得到了不同条件下瞬态情况下LNG的质量变化，从而得到蒸发率的数值以及温度场的分布，总结出了蒸发率随着充满率、环境温度、接触面积的变化规律。最后对LNG蒸发率各种实验测量及其计算方法进行了介绍，主要包括称重法、蒸汽流量法、自然升压法、液位差法、热流量计法，1.5m3独立C型LNG储罐的实验方案进行了编写，介绍了实验原理、实验测量方法、实验目的、实验装置、实验内容及步骤等。 本文的研究工作对独立C型LNG储罐的安全存储以及对LNG在储罐中的蒸发率的规律有一定的参考价值。 |
| 作者： | 邵小耿 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 林焰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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