石油作為國家的戰(zhàn)略資源,是社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著油氣資源開發(fā)的不斷深入,大型貨油船數(shù)量迅速增加,為使油船在靠泊時(shí)能安全快速卸載,航行中需要對(duì)油艙貨油進(jìn)行加熱和保溫。然而,傳統(tǒng)蒸汽盤管加熱方式存在熱效率低,總耗油量大等問題,會(huì)造成能源浪費(fèi)以及油船運(yùn)輸成本的增加。微波加熱技術(shù)具有加熱快、均勻且高效等特點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于石油開采,稠油降黏領(lǐng)域。本文基于微波加熱技術(shù),提出一種以傳統(tǒng)蒸汽盤管為主,微波輔助加熱的復(fù)合加熱思路,并對(duì)貨油復(fù)合加熱過程進(jìn)行傳熱分析,論文的主要研究內(nèi)容如下:一、以大型貨油船舷側(cè)艙為原型,以高凝點(diǎn)的貨油為研究對(duì)象,通過對(duì)國內(nèi)外貨油加熱過程的傳熱特性進(jìn)行總結(jié),選取合適的無量綱數(shù),確定縮尺后的油品物性,并根據(jù)麥克斯韋方程組,能量守恒、質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒等微分方程描述加熱過程中油品的傳熱過程,通過合理簡化縮尺模型,進(jìn)行數(shù)值方法準(zhǔn)確性的驗(yàn)證,確定所建立數(shù)值模型的準(zhǔn)確性和可靠性。二、在選定數(shù)值模型的基礎(chǔ)上,研究常溫靜止?fàn)顟B(tài)下油艙貨油復(fù)合加熱過程溫度場和速度場的傳熱變化規(guī)律。通過建立有效能量利用率評(píng)價(jià)指標(biāo),分析了艙內(nèi)油品傳熱過程的熱損失和傳熱效率。三、數(shù)值研究了不同功率配比的復(fù)... 

【文章來源】：浙江海洋大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

貨油復(fù)合傳熱示意圖

第二章建立貨油復(fù)合加熱過程的數(shù)值模型11ρref為參考密度，kg/m3；g為重力加速度，m/s2；μt為動(dòng)力黏度，Pas。貨油加熱中引起的密度差變化較小，為了使數(shù)值計(jì)算結(jié)果有更好的收斂性，采用Boussinesq假設(shè)方程模擬由于自然對(duì)流運(yùn)動(dòng)而引起的浮升力項(xiàng)。β(Tρ)gρ(ρ)gT000(2-8)式中，ρ為流體密度，kg/m3；g為重力加速度，m/s2；ρ0為T0時(shí)流體的密度，kg/m3；β為流體的體積膨脹系數(shù)，10-6/K。2.3.2物理模型1)尺寸設(shè)定本文以某VLCC一個(gè)邊艙為研究對(duì)象，依據(jù)幾何相似原理，將長22m，寬20m，艙深30m的舷側(cè)艙[73,74]按照1:40的縮尺比簡化為長為0.55m、寬為0.5m、高為0.75m的模型艙[46]，模型艙雙殼寬度為0.06m，艙壁厚設(shè)定為5mm，如圖2-2所示。圖2-2三維物理模型艙示意圖Fig2.2Schematicdiagramofthree-dimensionalphysicalmodelcabin2)基本假設(shè)對(duì)模型作如下基本假設(shè)：（1）假定液貨艙油品維持在常溫靜水環(huán)境下進(jìn)行加熱，保持波導(dǎo)輸入功率為恒定值，僅考慮分析單一微波源熱耦合的影響；（2）忽略加熱后油品濃度的變化和化學(xué)變化特征，僅考慮溫差引起的自然對(duì)流傳熱的影響；貨油蛇形盤管微波源

熱邊界條件設(shè)置Fig2.3Settingofthermalboundaryconditions外部自然對(duì)流換熱邊界

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]極地油船貨油加熱過程節(jié)能研究[D]. 朱祥.浙江海洋大學(xué) 2018
[4]微波加熱腔體的電磁熱模型研究[D]. 汪維軍.昆明理工大學(xué) 2018
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[7]微波熱利用過程中能量利用效率及介質(zhì)吸波特性的試驗(yàn)研究[D]. 趙超.山東大學(xué) 2015
[8]高功率矩形微波反應(yīng)器加熱效率及均勻性仿真研究[D]. 楊繼孔.云南師范大學(xué) 2015
[9]貨油微波加熱效率及微波泄漏規(guī)律研究[D]. 趙建華.大連海事大學(xué) 2014
[10]封閉腔體自然對(duì)流數(shù)值模擬研究[D]. 常建國.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3426080