LNG Ready方案下的VLOC LNG舱段结构直接计算方法

为满足船舶低硫排放要求，液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)Ready方案应运而生。结合超大型矿砂船(Very Large Ore Carrier, VLOC)LNG舱段的布置和结构特点，提出一种LNG舱段结构直接计算方法，并对该方法的若干要点进行研究，包括模型范围和要求、计算载荷和工况的选择等。以某VLOC为例，运用该方法进行LNG舱段结构的有限元直接计算，计算结果指出LNG舱段需要进行结构加强的关键区域。     

LNG动力船燃料冷能的综合开发与利用

将中东至国内航线上的以液化天然气(Liquified Natural Gas,LNG)为动力的超大型油船(Very Large Crude Carrier,VLCC)作为母型船,介绍为其设计的LNG供气系统及利用LNG冷能的必要性,证明LNG冷能应用于船舶冷库和空调的富余量非常大。设计出LNG冷能利用系统图,论证并选择合适的传热介质,提出控制方案和应急方案。计算结果表明:采用冷能利用装置后,每年可从中获得较多的直接和间接经济效益,为船舶节能减排提供了一个很好的可行方案。     

基于混合模型试验技术的中等水深FPSO系统水动力性能研究

对一工作水深为375m的中等水深FPSO系统的水动力性能进行了模型试验研究和数值计算.采用了混合模型试验技术进行等效水深截断系泊系统的模型试验并在时域中进行了数值重构计算.对试验和数值重构计算得出的水动力响应的统计值、功率谱和RAO等进行了比较,结果显示两者符合得很好.最后,对全水深实际系泊系统的FPSO进行了时域数值模拟计算,预报了该FPSO系统在几种环境条件下的水动力响应情况.     

LNG—FPSO将成今年订造亮点

据报道，2009年，液化天然气浮式生产储卸装置（LNG—FPSO）将成为海洋工程装备订造亮点，预计今年全球船企将接获30座LNG—FPSO订单.     

应用重叠网格方法的单点系泊FPSO数值模拟

浮式生产储油装置系统在深海油气的开发与存储中有着重要应用.其中,FPSO的风标效应以及多浮体旁靠成为值得研究的内容.为了更好地研究FPSO的风标效应及旁靠问题,文中将锚链系统写入了重叠网格模块中.利用基于开源平台Open FOAM开发的具有重叠网格模块的船舶与海洋工程水动力CFD求解器——naoe-FOAM-SJTU,对带有锚链的单点系泊FPSO的运动响应进行模拟和分析,以验证锚链系统在重叠网格模块中的可靠性.文中对只放开一个自由度的带锚链的FPSO进行垂荡衰减运动模拟,并与模型试验进行对比,以验证数值模拟的可行性和可靠性.计算分析的结果验证了利用CFD技术和重叠网格方法对带有锚链的FPSO运动的有效性,同时分析了锚链受力情况.     

21.7万立方米LNG船靠离赣榆港区LNG码头仿真模拟探究

连云港赣榆港区区位优势明显,正在建设大型液化天然气（LNG）接收站,建成后将与如东LNG、滨海LNG一起组成江苏沿海LNG接收储运基地,对江苏清洁能源的发展和保供具有重大意义。本文以赣榆LNG接收站码头以及21.7万立方米LNG船舶为研究对象,通过借助NT-PRO4000型大型船舶操纵模拟器进行仿真试验,提出船舶进出港及靠离泊的安全保障措施,为LNG船舶引航安全提供借鉴。     

液化天然气船舶事故性泄漏扩散过程综述

液化天然气(LNG)的生产和贸易日趋活跃,使得LNG船舶的数量和容量不断增大.大型液化天然气船舶的储罐中储存着大量的LNG,一旦发生泄漏,后果不堪设想.因此LNG船舶的泄漏及相关的安全问题受到人们的高度重视.通过对液化天然气船舶目前发展状况的简单介绍,分析了LNG船泄漏的危险性;在此基础上,从LNG泄漏扩散过程数学模型的研究、风洞实验和物理模拟、现场试验和实时动态仿真模拟等四个方面详细总结和分析了国内外在LNG泄漏扩散过程问题上的研究现状.     

基于SPH法的二维液体大幅晃荡数值模拟

随着海上液化天然气的开采和卸载的发展,LNG船部分充满舱的晃荡问题变得非常重要,成为船舶力学研究热点课题.文中采用光滑质点水动力学方法对二维液舱内液体大幅晃荡问题进行了数值模拟.将计算得到的波面图与试验结果进行了对比,吻合较好,验证了此法处理大幅晃荡问题的可行性.     

液化天然气双燃料动力港作拖轮设计研究

液化天然气（LNG）作为新型环保燃料已经在全球范围内得到了日益广泛的应用。LNG动力系统的船舶在营运安全性上要满足更高的要求,并且在燃料的存储、供应、补给等各个方面都要满足相应标准、规范及行业规则。以某4845kW（6500hp）LNG双燃料动力港作拖轮为例,阐述了LNG动力船舶的设计特点及其可行性与适用性研究结果。     

世界液化天然气船舶市场研究分析

随着天然气资源的发现,天然气的使用越来越广泛。液化天然气(LNG)贸易也随之快速发展。在全面分析研究世界天然气需求的现状及发展、世界LNG需求的现状及发展、LNG贸易量发展趋势、世界现有LNG船队结构及发展趋势的基础上,通过对LNG出口国在建拟建生产线、现有LNG船舶订单的分析,预测未来世界LNG船舶的需求,结合世界LNG船舶的建造能力,分析LNG船舶市场的供需平衡,提出中国应扩大LNG船舶建造能力。     

Comparative study on model-scale sloshing tests

This paper considers a comparative study on model-scale sloshing tests. There are two primary scopes of this study: the comparison of sloshing pressure measured in 1/50-scale model tests at Seoul National University (SNU) with (1) the data measured at the other facility for the same model, and (2) the data measured on a smaller scale model. For the comparative study, model tanks are excited with the same irregular motions with Froude scale, and sloshing pressure signals are measured at the same locations. The statistical quantities of 1/50-scale model tests are compared with those of other facility and 1/70-scale model tests. In this study, it is found that peak pressure measured at SNU are slightly lower than those of other facility, and this difference may be due to different sensor types and sensing diameters.     

耦合激励下的液舱晃荡新型数值解法

对于液舱内流体运动的模拟,传统频域边界元方法具有很大的局限性即离散求解方程时会出现奇点问题,同时在交界面处所得速度分布精度较低。而去奇异边界元法将传统做法中直接布置于流体计算域表面节点上的奇点移至计算域外部,很好地解决了奇异性问题。该文基于去奇异边界元法,建立了模拟液舱内流体晃荡问题的流体动力学数值模型,并利用FORTRAN语言开发了可模拟任意尺度液舱晃荡的程序。文中模拟了单向激励和横荡纵荡耦合激励下液舱晃荡问题,并将结果与解析解进行了对比。结果表明,数值解和解析解吻合很好,说明了该方法的准确性和有效性。     

液舱晃荡与浮体非线性耦合运动分析(英文)

Nonlinear interactions among incident wave, tank-sloshing and floating body coupling motion are investigated. The fully nonlinear sloshing and body-surface nonlinear free surface hydrodynamics is simulated using a Non-Uniform Rational B-Spline (NURBS) higher-order panel method in time domain based on the potential theory. A robust and stable improved iterative procedure (Yan and Ma, 2007) for floating bodies is used for calculating the time derivative of velocity potential and floating body motion. An energy dissipation condition based on linear theory adopted by Huang (2011) is developed to consider flow viscosity effects of sloshing flow in nonlinear model. A two-dimensional tank model test was performed to identify its validity. The present nonlinear coupling sway motion results are subsequently compared with the corresponding Rognebakke and Faltinsen (2003)’s experimental results, showing fair agreement. Thus, the numerical approach presented in this paper is expected to be very efficient and realistic in evaluating the coupling effects of nonlinear sloshing and body motion.     

基于粒子法的液舱共振晃荡现象研究

使用一种新的无网格粒子法——移动粒子半隐式法研究了液舱的共振晃荡现象.该方法使用粒子邻居间的关系构建模型以离散控制方程中的微分项,使用粒子数密度概念来保持流体的不可压缩性和识别自由表面.文中模拟了液箱横摇以及液箱多自由度激励下混合晃荡两组实例,验证了该粒子法在自由表面流动模拟中的优越性.     

晃荡对上升气泡运动状态影响分析

船用动力设备中气泡的运动会改变设备的换热特性,在设备晃荡条件下,气泡的运动规律变得更加复杂,严重时会影响系统的安全运行,因此需要对晃荡条件下的气泡运动行为进行分析。依托晃荡实验台架,采用高速摄影仪对静止和晃荡2种工况下的气泡运动状态进行采集,对实验数据进行分析处理,得到气泡上升轨迹和速度等参数。由对比实验分析得到晃荡工况下气泡运动的若干特性。晃荡条件下气泡运动特性可为船用动力装置存在气泡的设备的换热特性研究提供基础。     

液舱晃荡的数值模拟

随着海上液化天然气的开采和卸载的发展,LNG船部分充满液舱的晃荡问题变得非常重要,成为一个重要的研究课题.文章采用VOF法对部分充满液舱的晃荡进行了数值模拟.结合动网格技术,针对二维矩形舱和三维立方体舱及薄膜型舱进行了计算.并将相关的横向力、波高和压力曲线与试验结果作对比,吻合较好.验证了此法的可行性和有效性.     

新型多功能油船液货晃荡模拟装置设计

针对油船在恶劣海况航行晃荡所产生的爆炸危险、液货损失和环境污染问题,研制一种新型晃荡模拟平台,将晃荡箱体放置在水中通过液压驱动晃荡,并且实现其自动化控制及数据反馈,更加真实地模拟了实际晃荡情况。经晃荡实验结果表明,该装置具有良好的适用性,对今后液货晃荡实验有一定的应用价值。     

共振频率下油船液舱晃荡数值模拟研究

为了解共振频率下油船液舱舱内液体的晃荡情况,文章建立三维晃荡模型及数值计算模型,采用VOF法追踪自由液面,结合动网格技术,模拟共振频率下油船液舱舱内原油的晃荡情况。结果表明,左舱壁自由液面波高不断增加,在第3个周期内左舱壁处自由液面波高达到最大值,即发生冲顶现象,往后每个周期波高呈规律变化;晃荡前期(前2个周期),舱内原油是以驻波的运动方式在舱内运动,待晃荡到达稳定状态后舱内原油以驻波与行进波组合的组合波作为舱内原油的运动方式;通过比较舱壁不同点处的晃荡压力,得出自由液面以下距自由液面远的晃荡压力越大,自由液面以上舱壁的晃荡压力最小。     

薄膜型LNG液舱晃荡压力与结构响应试验

影响薄膜型LNG船大型化的一个关键问题是严重的液舱晃荡冲击压力以及由此引起的复杂和危险的结构动响应,至今模型试验是研究此类问题的最重要的方法。本文以某大型LNG船尺度较大和运动较剧烈的2号液舱为研究对象,设计了精细的三维晃荡试验模型,通过不同载液水平的系列规则和不规则运动激励的晃荡试验研究晃荡冲击压力特性;基于薄膜型液舱围护系统结构性能计算结果,设计四边简支铜板格分析液舱围护系统结构弹性效应;另外,还利用浪高仪测量液舱波面运动情况。试验结果表明不论规则运动激励,还是不规则运动激励,晃荡冲击压力幅值均表现出明显的随机性,工况可能产生远大于单自由度运动工况的晃荡冲击压力。晃荡冲击压力、应力和波面测量结果可为验证晃荡数值方法和液舱围护系统结构设计提供依据。