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原文传递一种LNG气瓶升压规律的测试方法

专利名称：	一种LNG气瓶升压规律的测试方法
摘要：	本发明公开了一种LNG气瓶升压规律的测试方法，包括以下步骤：一、获取气瓶的操作参数以及给定计算初始条件；二、根据已知条件开始进行循环计算，利用温度计算液态比热、汽化潜热、气态比热、压力；三、采用向前差分的方法计算气瓶内介质终了温度；四、根据所得的气瓶内介质终了温度确定终了的蒸发率、气态介质质量及液态介质质量；五、判断气瓶内压力大小，若压力小于安全阀起跳压力则回到第二步继续进行循环计算，若压力大于等于气瓶安全阀起跳压力则结束循环。本发明以传热学和理论分析等为指导计算了LNG气瓶内因热量传入、LNG蒸发而导致压力升高的过程，为LNG气瓶的安全储存运输提供可靠的理论支撑。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南理工大学
发明人：	黄思;欧晨希;郭嘉炜;易天坤
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-22T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-25T00:00:00+0800
申请号：	CN202111387853.1
公开号：	CN114235886A
代理机构：	广州粤高专利商标代理有限公司
代理人：	周春丽
分类号：	G01N25/20;G01N7/00;G01M13/00;G;G01;G01N;G01M;G01N25;G01N7;G01M13;G01N25/20;G01N7/00;G01M13/00
申请人地址：	510640 广东省广州市天河区五山路381号
主权项：	1.一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、收集测试参数，设定初始条件，获取气瓶吸收的热量与时间间隔的关系；步骤二、对气瓶进行传热计算，获取各参数与温度的关系，所述参数包括气瓶内压力；步骤三、计算气瓶的漏热率，采用向前差分法获取气瓶内介质终了温度；步骤四、根据所得的气瓶内介质终了温度确定终了的蒸发率、气态介质质量及液态介质质量；步骤五、将气瓶内压力大小与气瓶安全阀的起跳压力比较，若气瓶内压力小于起跳压力值则回到步骤二进行循环计算，若气瓶内压力达到气瓶安全阀起跳压力值则计算终止。 2.根据权利要求1所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，所述测试参数包括气瓶容积V、充装率φ、环境温度Ts、热导率η。 3.根据权利要求1所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，初始条件包括气瓶内初始压力p0、初始温度T0、初始液态介质质量给定时间间隔Δt。 4.根据权利要求1所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，根据热力学定律气瓶吸收的热量在时间间隔Δt内有如下关系： Q＝(cplml+cpgmg)ΔT＝ΦΔt 式中：Q为气瓶吸收的热量；cpl为液态比热；cpg为气态比热；ml为液态质量；mg为气态质量；ΔT为时间间隔Δt前后气瓶内温差；Φ为漏热率。 5.根据权利要求1所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，步骤二采用饱和均质模型，循环从i＝0开始，在设置的温度范围内拟合出液态比热汽化潜热ri、气态比热气瓶内压力pi+1与温度T的关系。 6.根据权利要求1所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，在给定假设条件下计算气瓶的漏热率，所述假设条件包括：(1)漏热量只考虑以热传导的方式，且全部被气相和液相主体所吸收；(2)整个气瓶的传热方向为保温层的法线方向，气瓶总热阻是多个保温薄层热阻的叠加。 7.根据权利要求1所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，气瓶漏热包括圆筒体Φ1和封头Φ2，总的漏热率为： Φ＝Φ1+Φ2＝η(T-Ts) 式中，η为热阻的倒数，Ts为气瓶外环境温度，T为气瓶内温度。 8.根据权利要求1所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，依据热力学定律、采用向前差分的方法，根据热阻、液态比热、气态比热、液态介质质量、气态介质质量和初始条件环境温度及给定的时间间隔计算获取气瓶内介质终了温度Ti+1。 9.根据权利要求1所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，所述终了的蒸发率αi+1、气态介质质量及液态介质质量有如下关系：式中：ri为气态潜热，η为热阻的倒数，Ti+1为气瓶内介质终了温度，Ts为气瓶外环境温度。 10.根据权利要求1～9任一项所述的一种LNG气瓶升压规律的测试方法，其特征在于，当求得气瓶内压力小于气瓶安全阀起跳压力值时将回到步骤二继续进行循环计算，若求得气瓶内压力大于等于气瓶安全阀起跳压力值则结束循环，循环次数的所有Δt相加即为气瓶内压力达到气瓶安全阀的起跳压力所需的总时间。
所属类别：	发明专利