薄膜型液化天然气船温度场分析的若干问题研究

温度场研究是薄膜型液化天然气船研发的关键技术之一。文章以某22万m3薄膜型液化天然气船为例,对薄膜型液化天然气船的温度场进行了深入研究。着重讨论了不同温度场预报模型的简化和假定、绝缘层的热力学物理特性参数以及换热过程中的热力学参数计算、温度场简化算法和有限元方法的比较、不同吃水对温度场预报的影响等技术问题。     

C型LNG船货舱区温度场分析

C型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船货舱区的温度场计算通常采用简化一维传热计算方法,计算精度差,难以准确地确定货舱区船体结构温度场分布,从而影响货舱区结构材料级别选取的准确性。对此,根据C型LNG船货舱区的传热特点,介绍基于热传导、热对流和热辐射等3种传热方式的三维有限元温度场计算,并以某3000m~3 C型LNG船为例,比较在极端环境下采用简化传热计算方法和三维有限元传热计算方法得到的计算结果,发现采用三维有限元传热计算方法得到的温度场计算结果可体现整个货舱区各区域的温度场变化,可为准确选取结构材料级别提供依据。     

液化天然气船隔热舱室温度场的仿真计算

分析了液化天然气(LNG)船液货舱隔热舱室,提供了传热数学模型、边界条件、舱室合理简化、舱室对流系数以及辐射边界的处理,然后基于ANSYS软件建立了138000 m3LNG船1/4液货舱的三维有限元模型,运用APDL语言进行迭代计算,计算出在各种工况下LNG船隔热舱室的温度场分布、蒸发率等参数并与实船比较分析,其仿真结果与实测数据接近,证明建模和仿真计算方法是可行的。     

LNG船双层壳内空气传热作用的模拟研究

分析大型液化天然气船温度场时,可以通过设定合理的对流耦合系数,模拟内外壳之间空气对于热传递的作用。依托通用有限元软件,开发出自动建模、边界条件设定、热力学解析计算、有限元循环判定计算等程序,最终输出对流耦合系数的专用计算模块。该计算模块可以自动搜索不同距离内外壳、不同环境温度下最合理的耦合系数,为进一步准确计算大型液化天然气船的温度场提供依据。     

大型液化天然气船温度场及温度应力研究

大型液化天然气装有船超低温(-163℃)的特殊货物,对船舶结构安全提出了更高要求.文章以MSC/PATRAN和MSC/NASTRAN大型有限元软件为平台,对大型液化天然气船的温度场分布做了深入的研究,并针对高低温并存的工作状态下船体结构的温度应力进行了计算,分析了超低温作用对于船舶结构强度的影响.研究成果对于提高我国LNG船的研发水平具有一定的指导意义.     

薄膜型液化天然气船结构规范计算的比较和研究

基于某22万m3薄膜型液化天然气船,比较了ABS、DNV和LR船级社对薄膜型液化天然气船的结构规范异同点,着重讨论了液货舱周界的腐蚀厚度、规范计算等技术问题,并探讨了薄膜型液化天然气船在局部支撑构件尺寸统一要求方面的可行性。     

LNG加注船液货舱区域温度场有限元分析

以6 000 m3 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...     

SPB型LNG运输船温度场研究

对SPB型液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)运输船的温度场进行研究,该类型船区别于薄膜型船的独特的结构设计使得其温度场分析有一定的难度。在构建船体传热模型时,对特殊构件的热对流效应、船体内部对流传热空间的划分和对流换热系数的计算方式等问题进行分析,并做出合理的处理。以大型有限元软件MSC.Nastran和MSC.Patran为平台建立有限元模型,利用控制语言PCL编写计算程序,求解船体温度场。     

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。     

独立罐型LNG船温度场分析及应用

以某安装B型独立罐的液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)船为例,按照 《国际散装运输液化气体船舶构造和设备规则》(简称《IGC规则》)、美国海岸警卫队(USCG)规则(简称USCG规则)和船级社规范的相关要求,研究该船的温度场计算方法和流程、材料导热系数和对流系数的取值及纵向构件、横向强框和...     

三用工作船使用液化天然气难点分析

从三用工作船的主要特点和性能出发,论述使用LNG作为主机燃料所遇到的问题与困难,特别是在采用LNG作为燃料的发动机方面的难点,在LNG系统布置方面的问题,提出解决这些问题的思路及克服这些难点的方法,并对三用工作船未来应用LNG燃料的前景进行简要分析。     

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。     

30000方LNG船液货舱传热分析

针对国内第一艘在建中小型TYPE C型LNG船,提出了其货舱温度场的分析模型。基于工程传热学的原理,应用VBA计算程序,计算得到了各关键点的温度分布与热流密度,并与液货罐供应商TGE集团的报告对比。结果表明：若参数值相同,则计算值与报告值完全吻合。这说明,计算模型正确。这能够为TYPE C型液货舱的传热分析尤其是控制LNG蒸发率提供有力的指导。     

液化天然气船汽轮机推进系统建模与仿真

建立合理准确的液化天然气(LNG)船汽轮机推进系统数学模型与实时仿真,是研制LNG特种船轮机仿真系统的核心和关键.采用模块化建模方法和集中参数处理技术,以上海沪东中华造船厂建造的LNG船汽轮机推进系统为仿真对象,建立了LNG船汽轮机推进系统的实时仿真模块化数学模型;并进行了实时仿真试验.仿真结果与设计数据和部分试航数据进行了比较,结果表明模型具有较好的稳态精度和动态响应特性与实时性,适合于LNG特种船推进系统的实时仿真要求.目前此模型已成功应用于LNG特种船轮机仿真系统.     

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。     

LNG冷能的船舶冷库与空调系统设计与分析

针对LNG动力船中LNG燃料的冷能多且未被加以利用的问题,设计了一套利用LNG冷能的船舶冷库和空调系统,并选择系统所需的冷媒,同时利用Hysys软件对系统进行了流程模拟,简述其具体流程,并且对该系统所需主要换热器进行选型、材料的选择、结构的设计以及应力的校核,最后对该系统的经济性进行了分析,该LNG冷能利用系统的主要目的是将LNG冷能作为LNG动力船上冷库和室内空调的冷源,从而达到节能降耗的目的。     

关于内河船用LNG加注站建设的思考

推广LNG在船舶上的应用是一项全新的课题。本文从建设内河船用LNG加注站的必要性着手,详细分析了不同加注模式的适用性和安全性,对水上LNG加注站建设存在的难点和需要解决的问题进行了阐述,并提出了对长江江苏段LNG加注站点建设的构想。     

Analysis of Efficiency of the Ship Propulsion System with Thermochemical Recuperation of Waste Heat

One of the basic ways to reduce polluting emissions of ship power plants is application of innovative devices for on-board energy generation by means of secondary energy resources. The combined gas turbine and diesel engine plant with thermochemical recuperation of the heat of secondary energy resources has been considered. It is suggested to conduct the study with the help of mathematical modeling methods. The model takes into account basic physical correlations, material and thermal balances, phase equilibrium, and heat and mass transfer processes. The paper provides the results of mathematical modeling of the processes in a gas turbine and diesel engine power plant with thermochemical recuperation of the gas turbine exhaust gas heat by converting a hydrocarbon fuel. In such a plant, it is possible to reduce the specific fuel consumption of the diesel engine by 20%. The waste heat potential in a gas turbine can provide efficient hydrocarbon fuel conversion at the ratio of powers of the diesel and gas turbine engines being up to 6. When the diesel engine and gas turbine operate simultaneously with the use of the LNG vapor conversion products, the efficiency coefficient of the plant increases by 4%–5%.