基于新IGC的液化气船独立液舱内部压力计算分析

新版IGC明确要求应采用三维加速度椭球法计算独立液舱的内部压力,相对于传统的二维计算法,该方法能够更加准确的确定液舱各位置的内部压力,但是计算也更加复杂,尤其对于几何形状不规则的液舱。本文研究了液化气船独立液舱内部压力的计算方法,给出了三维加速度及最大液柱高度的计算公式,编制了专用计算程序,并将其应用于某型实船液舱内部压力计算,得出若干结论,对于独立液舱的结构设计具有重要的参考意义。     

液化气船A型独立液货舱内部压力计算方法和软件

提出了进行化气船Ａ型独立液货舱内部压力计算时，同时考虑船舶运动所引起的三个方向上的货物质心加速度所产生的压力的计算方法，介绍了据此开发的用于液化气船Ａ型独立液货舱结构设计计算的计算机软件。     

C型独立液舱的疲劳载荷及工况组合

对C型独立液舱的疲劳载荷及工况组合进行讨论,结合C型液舱的设计原理,给出了疲劳计算工况及组合因子,基于修订版IGC定义的三维加速度椭球法给出对应最大应力幅值的疲劳载荷计算方法,并介绍IACS推荐使用的载荷分布模型。对于C型独立液舱结构抗疲劳设计具有重要参考意义。     

C型独立液舱疲劳载荷及工况组合研究

对C型独立液舱的疲劳载荷及工况组合进行了讨论，结合C型液舱的设计原理，给出了疲劳计算工况及组合因子，基于修订版IGC定义的三维加速度椭球法给出了对应最大应力幅值的疲劳载荷计算方法，并介绍了IACS推荐使用的载荷分布模型。对于C型独立液舱结构抗疲劳设计具有重要参考意义。     

独立B型LNG棱形液舱晃荡载荷数值分析

针对独立B型棱形液舱的结构特点,采用基于Hilber-Hughes-Taylor格式的隐式直接积分法求解液舱运动,应用VOF法求解流体晃荡,结合部分单元参数的概念处理棱形液舱边界,计算了计及弹性支撑效应的独立B型液舱晃荡。通过目标船计算,发现计及弹性支撑效应的液舱晃荡载荷会略大于不计及弹性支撑效应的晃荡载荷;通过不含内部构件弹性支撑液舱、含内部构件弹性支撑液舱和含内部构件非弹性支撑液舱晃荡的比较,分析了独立B型液舱晃荡载荷的特点以及内部构件对波面的限制作用。探讨的计算方法可为独立B型棱形液舱晃荡载荷的预报和分析提供一定的参考。     

基于完全非线性边界元方法的楔形液舱入水问题研究

基于不可压缩势流理论研究二维楔形液舱入水问题.采用液舱内部载有等质量水与冰对比方法,研究液舱在入水过程中内部流体运动对液舱运动的影响.采用时域内的边界元法研究此问题,建立2个独立的边界元计算域,第一个是模拟液舱内部流体的内部计算域,另外一个是模拟外部开敞流体的计算域.前者在物理坐标系下求解,后者在拉伸坐标系下求解.采用...     

16000 m3 LNG船液舱晃荡载荷分析

液货舱晃荡是一种复杂的流体运动现象.对于小型LNG运输船的C型独立液货舱难以采用常规的简化公式和二维流体计算来评估.因此,有必要采用三维计算流体力学对该类型LNG液货舱进行晃荡载荷的分析.水动力计算软件和计算流体力学软件的发展和成熟为这种直接计算方法提供了可能.对16000 m3 LNG船进行的三维晃荡载荷分析证明了该计算方法在工程上是可行的.     

液化气体船几种典型液货舱的内部压力计算

根据三维加速度椭球方程,推导任意横摇角和纵摇角对应的纵向、横向和垂向等3个方向的加速度分量及合成加速度的表达式。分别采用几何作图法和坐标转换法给出A型液货舱、球形封头C型单体和双体液货舱、碟形封头C型单体液货舱的液柱高度表达式。通过对比可知,几何作图法与坐标转换法的液柱高度表达式完全一致。液柱高度耦合方式和坐标系旋转的顺序对最终的内部压力计算会有一定的影响。     

LNG船液舱晃荡数值模拟

为了研究船的液舱晃荡问题,基于CFD软件Fluent,计算、分析了LNG实船液舱内液体的三维晃荡特性.首先通过与试验数据的比较,验证了三维数值模型的正确性,分析了网格等要素对监测壁面压力的影响.其次通过数值模拟,分析了舱长变化对液体晃荡的影响,说明了三维研究的必要性.最后对LNG船的液舱晃荡进行了三维数值模拟.结果表明,数值计算模型可行,能准确揭示晃荡中的各种现象.     

基于OpenFOAM的液舱在波浪中运动特性研究

当船舱内部分别载有水和冰时,每个水质点具有不同的加速度,而所有冰质点具有相同的加速度,这将导致相同质量水舱和冰舱具有完全不同的运动特性.基于开源软件OpenFOAM模拟二维液舱和冰舱在波浪中的运动过程,通过将载水舱与含有等质量冰的载冰舱的计算结果进行比较,研究液舱内水运动对于液舱运动特性的影响.建立以N-S方程和连续性...     

大型补给舰船液舱晃荡载荷计算方法

随着补给舰船的大型化,补给舰船中的液舱晃荡问题开始凸显。为给大型补给舰船的液舱结构设计提供方便、可靠的晃荡载荷输入,基于改进的VOF法,以Youngs法重构自由液面,结合部分单元参数概念,提出了一种精度更高且数值稳定的、处理非矩形复杂舱室边界晃荡载荷的计算方法。通过对不同装载情况的液舱晃荡进行数值分析,并与Hirt-Nichols算法以及实验结果进行对比,证明该方法可有效改进自由表面的模拟效果,提高舱室内部速度、加速度和压力的预报精度。网格敏感性分析证明该方法的数值稳定性较好,较粗的网格也能达到较高的精度。所建立的晃荡载荷计算方法可用于对补给舰船的液舱晃荡设计载荷进行快速、准确的预报。     

液化天然气船货舱内部压力研究

LNG船的货舱内部压力应按照IGC规则的要求进行计算。其中,无因次加速度合成方法和横稳心高(GM值)是影响货舱内部压力的重要因素。IGC规则允许采用2种方法来进行无因次加速度的合成:二维加速度椭圆合成法和三维加速度椭球合成法。针对某22万m3薄膜型LNG船,编制了载荷计算电子表格,比较了这2种加速度合成方法导致的货舱内部压力的差异,电子表格计算结果与船级社相应计算软件的结果相一致。另外,就GM值对货舱内部压力的影响进行了讨论。     

装载浓硝酸的化学品船独立液货罐结构强度直接计算分析

结合装载浓硝酸的化学品船液货罐结构上的特点,详细推导了船体三维运动时液舱货罐内部压力的计算公式,在此基础上提出将求解液舱货罐内部压力问题转化为以横倾角和纵倾角为设计变量,液舱货罐内部压力为目标函数的一个最优化问题,并利用Matlab优化工具箱求解,最后进行有限元直接计算和分析,得出满足CCS规范要求的液罐结构形式。     

全压式LPG船液货罐安装技术研究

以航通公司建造的一艘3700立方全压式LPG远洋运输船液货罐安装技术为例,分析和介绍了全压式LPG船液货罐安装的特点和需要解决的问题,在实船安装中采取环氧胶泥和层压木组合安装技术,文章介绍有关安装技术关键,并结合有关规范要求进行分析计算研究,提出合理模型。实践证明,该施工技术对类似船舶液货罐的安装具有参考价值。     

B型独立液货舱LNG船的温度场分布

本文以170000m3B型独立液货舱LNG船为研究对象，基于热力学方法，通过对液货舱传热模型合理简化和对流换热系数的数值迭代计算，针对该B型独立液货舱LNG船进行稳态温度场分析，依据温度场分布进行货舱区船体结构钢级选择，并进一步研究外界环境温度以及装载工况对整个货舱区船体温度场分布的影响，从而为B型独立液货舱以及类似LNG船液货舱结构设计提供指导。     

液化天然气B型独立液货舱结构低周疲劳研究

基于某B型独立液货舱为研究对象,开展液化天然气(LNG)船码头装卸货工况下的结构应力和温度场热应力分析,重点针对液货舱水平强框处连接节点计算其因装卸货受力和温度变化所引起的疲劳累积损伤。研究结果表明,部分研究疲劳节点由装卸货产生的低周疲劳损伤在整个结构疲劳累积损伤中的占比较大,对结构疲劳损伤起主导作用,需要在液货舱疲劳强度分析中予以重点关注。因此,对此类B型独立液货舱进行结构设计必须考虑低周疲劳的影响。     

VLGC全船结构有限元分析研究

超大型全冷式液化气船（VLGC）由于其结构的复杂特性,需进行全船结构有限元分析以准确评估结构强度。本文对VLGC全船有限元分析方法、流程进行了研究,对一系列技术关键点进行了讨论,并结合目标船进行FEA建模和计算分析工作。对计算结果进行了分析和讨论,得出相关结论,对该类复杂船型的主船体结构、支承系统以及A型独立液货舱的设计具有重要参考意义和指导作用。     

考虑液舱内部水动力的FPSO波浪载荷研究

为研究液舱内液货自由面水动力效应对船体波浪载荷及船体运动的影响,基于一艘15万吨FPSO,选取液货舱原始布置形式下两种典型装载工况以及一组具有不同长度中部半载液舱的FPSO液舱分布模型,分别采用准静态方法和全动态方法对船体波浪载荷及运动进行计算。结果表明,使用准静态方法进行波浪载荷预报具有工程可靠性,中部半载液舱长度对船体波浪载荷及运动有一定影响。     

中小型LNG船C型独立液货舱载荷分析

C型独立液货舱是中小型LNG船的主要液货舱形式,通常为单圆筒或双圆筒。根据《国际散装运输液化气体船舶构造和设备》(IGC)规则,推导了最大液柱高度计算公式,并对某10000m3LNG运输船的C型独立液货舱载荷进行了计算,比较了单圆筒和双圆筒两种液货舱分别采用二维加速度椭圆合成法和三维加速度椭球合成法导致的结果差异。