独立C型液货舱的传热分析及蒸发率计算

在分析影响LNG船液舱蒸发率的主要因素基础上,对液货舱热负荷进行定性分析。介绍普通型绝热液货舱的热负荷计算方法和公式,液货舱蒸发率的定义和计算方法以及C型液货舱绝热层厚度的设计和计算思路。以某小型LNG船为例,对单圆筒型C型独立液货舱进行传热分析及绝热层厚度计算,以满足蒸发率要求。     

C型独立液货舱LNG舱段分析方法研究

C型独立液货舱LNG运输船在其运营期间,要遭受多种复杂载荷的联合作用,这对其整体强度尤其是货舱区结构的可靠性及安全性提出了很高的要求。本文基于CCS相关规范,对C型独立液货舱段的结构直接计算进行研究,得到其载荷计算方法,并针对液货罐与鞍座连接形式的模拟方法进行了不同的尝试与比较。最后通过对一LNG运输船实际算例的分析,得到一套合适、准确的舱段有限元直接计算方法,为LNG运输船货舱结构的设计与校核提出了合理的建议。     

中小型LNG船C型独立液货舱蒸发率计算

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IGC规则,利用简化算法,对C型独立液货舱和138000m3 LNG运输船液舱的蒸发率进行了计算。计算结果表明:该方法是有效的,能快速应用于液货舱保温层的设计。     

B型独立液货舱LNG船的温度场分布

以170 000m~3 B型独立液货舱LNG船为研究对象,基于热力学方法,通过液货舱传热模型的合理简化及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和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。     

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。     

独立C型液货舱参数化设计研究

基于VBA技术对Auto CAD进行了二次开发,设计了小型LNG船独立C型货舱的参数化设计软件。软件将初步设计、罐体构件尺寸计算、数据输出以及实体建模功能集成起来,实现了C型独立货舱设计的参数化。软件功能丰富,使用便利,是LNG船C型独立液货舱设计的有效工具。     

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。     

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.     

LNG船液舱温度场及应力场有限元分析

介绍薄膜型LNG船液货舱系统,对147 000 m3薄膜型LNG船在运输过程中,液货舱的温度分布及温度应力进行有限元分析研究。利用大型通用软件ANSYS对液货舱在满载LNG时的温度分布及温度应力进行计算,得出了一些可靠数据及结论。     

LNG加注船液货舱区域温度场有限元分析

以6000m³ C型独立式液货舱液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)加注船为研究对象,利用Patran软件的热分析模块,使用有限元法对液货舱区域温度场进行数值模拟。计算过程主要考虑传导和对流,对计算模型加以合理简化,根据热力学理论计算出热对流换热系数,使用Patran软件建模并进行有限元计算,得出温度场。根据温度场分布,可确立钢材等级,为液货舱区域船体结构钢板的选材提供指导。     

中小型LNG船货罐鞍座及附近船体材料分布研究

C型独立液货罐是中小型LNG船的主要液舱形式,属于半冷半压式容器。由于贮存LNG的液货罐处于低温状态,且因与船体相连的鞍座支撑,在鞍座及附近船体上就会形成温度梯度,故有必要对鞍座及附近船体结构进行温度场分析,以确定其材料分布。提出了对该C型独立液货罐鞍座及其附近船体结构热分析的方法,认为鞍座及其附近船体处在低温液货、海水与空气3种流体介质中,通过船体与3种流体的对流换热及其与层压木之间的热传导达到热平衡。借助ANSYS有限元软件,给出有限元热分析模型的简化和对流载荷的施加方法,以确定鞍座及其附近船体结构的温度场分布,结合材料的最低许用设计温度确定鞍座及附近船体结构材料的合理分布,以防止材料发生低温脆性破坏,并给出具体实例。     

新型液化天然气船液货围护系统传热模型及蒸发率计算

分析了一艘170000m3新型液化天然气船的船体结构,通过合理和必要的简化,建立了液货围护系统的传热模型。分别使用解析方法和ANSYS Fluent软件数值模拟方法计算了在不同绝热层厚度条件下的液货舱漏热量,得到不同条件下液货围护系统的温度场分布情况以及液货蒸发率。得出以下结论:综合考虑两种计算方法的计算结果,为了满足在不同工况下航行时液货的日蒸发率不能超过0.1%的要求,绝热层的设计厚度应不小于450mm。     

C型独立液货舱机械应力释放试验计算

介绍13 000m3 LPG船采用低温碳锰钢建造的C型独立液货舱,阐述建造过程中的静水压力试验和机械应力释放试验计算过程,并采用有限元方法进行计算校核,试验结果表明所建造的C型独立液货舱符合IGC要求。     

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。     

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。     

中小型LNG运输船液货罐设计技术

随着LNG的广泛应用,为适应LNG的运输新需求,近年来提出一种新船型——中小型LNG运输船。他凭借着营运周期短、中转频繁、造价低廉等优势而备受关注,而设计此种船型与大型LNG船的区别主要在于对船体核心——液舱的设计。通过研究相似船型LPG船及乙烯船及其液货罐,阐述了中小型LNG运输船液舱的设计方法及关键技术,属对设计此种新船型的有益尝试。