為探究氣體惰化機(jī)理,提高惰化過程效率,對(duì)臥式橢球狀LNG液艙的氣體惰化過程進(jìn)行數(shù)值模擬與優(yōu)化。采用從橢球狀液艙端部直流射流、旋轉(zhuǎn)射流和混合射流的進(jìn)氣方式,分析氣體射流流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和惰化效果,探究不同進(jìn)氣方式對(duì)惰化過程影響的機(jī)理,并提煉其惰化優(yōu)化方案。結(jié)果表明:在進(jìn)氣流量一定時(shí),旋轉(zhuǎn)射流的惰化效果優(yōu)于直流射流和混合射流,這是由于旋轉(zhuǎn)射流會(huì)產(chǎn)生更大的進(jìn)氣擴(kuò)張角,可大幅減少惰化死角的存在,有利于在儲(chǔ)罐內(nèi)部形成推移式惰化;旋轉(zhuǎn)射流相對(duì)直流射流可節(jié)省40.4%氮?dú)饬亢投杌瘯r(shí)間,相對(duì)混合射流可節(jié)省26.2%氮?dú)饬亢投杌瘯r(shí)間。旋轉(zhuǎn)射流優(yōu)化方案可減少氮?dú)夂牧坎⒐?jié)省惰化時(shí)間,提高惰化過程效率,具有較高的經(jīng)濟(jì)性,對(duì)于實(shí)際LNG液艙的氣體惰化過程具有重要指導(dǎo)意義。 

【文章來源】：造船技術(shù). 2020,(06)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

簡(jiǎn)化后物理模型

建立與試驗(yàn)艙模型等效的物理模型，對(duì)其氣體惰化過程進(jìn)行數(shù)值模擬，將數(shù)值模擬結(jié)果與試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較以驗(yàn)證計(jì)算模型的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。尺寸設(shè)置為2.20m×0.92m×1.22m的矩形艙，液艙內(nèi)氧氣平均體積分?jǐn)?shù)與試驗(yàn)結(jié)果對(duì)比如圖2所示。由圖2可知：模擬結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好。2.2 網(wǎng)格數(shù)量敏感度驗(yàn)證

粗、中、細(xì)網(wǎng)格方案分別對(duì)應(yīng)網(wǎng)格數(shù)量為25萬、53萬、120萬，不同網(wǎng)格數(shù)據(jù)的計(jì)算結(jié)果對(duì)比如表3和圖3所示。由表3和圖3可知：三者的艙內(nèi)平均氧氣體積分?jǐn)?shù)非常接近；惰化完成時(shí)間對(duì)比中，粗、中網(wǎng)格之間的差值百分比為5.3%，而中、細(xì)網(wǎng)格之間的差值百分比僅為3.3%，小于5%。為節(jié)約計(jì)算資源并保證計(jì)算精度，選取中網(wǎng)格為后續(xù)計(jì)算網(wǎng)格。2.3 時(shí)間步長(zhǎng)敏感度分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]影響飛機(jī)燃油箱惰化系統(tǒng)參數(shù)的數(shù)值研究[J]. 黃光容,何亞平,牛奕,汪箭.  火災(zāi)科學(xué). 2011(02)
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碩士論文
[1]LNG運(yùn)輸船液貨艙惰化方案仿真優(yōu)化研究[D]. 宋洋.大連海事大學(xué) 2017
[2]氣—?dú)饪焖倩旌线^程的CFD數(shù)值模擬[D]. 申明星.華東理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3467676