壳牌对未来车用能源多元化发展趋势的思考

面对能源短缺和环境污染的双重挑战,交通领域的转型升级不可避免。本文结合未来车用动力系统的发展趋势,对交通运输领域中应用的多种先进动力系统、清洁能源及替代燃料进行综述和评价,包括目前主要使用的传统液态化石燃料即汽、柴油及先进内燃机技术,清洁替代燃料(如生物燃料、天然气合成油(GTL)燃料、电转液(PTL)燃料、液化天然气(LNG)等),以及电气化动力系统(包括混合动力、纯电动和燃料电池)等,并着重讨论液体燃料。壳牌认为没有一种单一的解决方案可以解决复杂的能源问题,未来交通能源结构将呈现多种能源并存的特点,并分别适用于不同的场景。该文还介绍了壳牌近期基于不同政治、经济和社会发展程度提出的3种远景(壳牌“高山”、“海洋”和“天空”远景),提出壳牌对未来车用能源领域转型脱碳发展情景的思考。     

液化天然气LNG接收站选址要点

随着我国能源结构调整,LNG作为清洁能源在能源结构中的比例将快速增长,由于LNG对安全要求极高,因此对LNG接收站的建设提出了不同一般货物码头的选址要求。结合我国LNG码头布局现状,以及相应的工程选址经验和教训,对其选址提出系统性的分析,提出相应的18个筛选因素,形成选址评价体系,便于今后LNG接收站码头建设工程中快速、准确、合理地确定工程位置。     

LNG船齿轮箱基座预装工艺的优化

针对LNG船齿轮箱基座在船坞阶段安装产生的涂层破坏和对生产进度的影响问题,提出在预总组的工艺阶段进行基座预装,并制定相应工艺。结果显示,该工艺既满足了基座安装精度要求,又保证了涂装质量,且在确保质量的同时提高了产品建造效率。     

基于热节点网络法的船用LNG梯级汽化器换热性能分析

将基于梯级汽化理论的LNG梯级汽化器作为研究对象,以热节点网络法为基础,利用一维数值模拟的方法,对其进行热力学分析并建立该汽化器的热阻分析模型,实现该汽化器壳体中LNG、丙烷、海水三种工质耦合换热特性的研究。本文主要研究内容包括LNG腔体、丙烷腔体内气液两相流动换热及海水腔体内单相流动换热,比较了不同LNG质量流量和不同海水质量流量分别对LNG侧及海水侧流动换热特性的影响。研究结果表明：当LNG侧质量流量在2.4kg/s、2.8kg/s、3.2kg/s、3.6kg、4.0kg/s工况下,LNG侧出口温度分别为278K、281.6K、242K、229.8K、222.5K,温度变化显著且呈现先增大后减小的变化趋势;海水侧质量流量在80kg/s、100kg/s、120kg/s、140kg/s、160kg/s工况下,LNG侧出口温度分别为278K、283.2K、287.2K、290.3K、292.2K,增幅并不明显;同时,LNG侧质量流量为4.0kg/s时,其压降为5441Pa,约为2.4kg/s工况下的2.6倍,海水侧质量流量为160kg/s时,其压降为51993Pa,约为80kg/s工况下的3.6倍,两侧压降增幅均较大。     

LNG船齿轮箱基座预装工艺的优化

针对LNG船齿轮箱基座在船坞阶段安装产生的涂层破坏和对生产进度的影响,提出预总组的工艺阶段进行基座预装,并制定相应工艺,既满足了基座安装精度要求,又保证了涂装质量,确保质量的同时提高了产品建造效率。     

薄膜型LNG船全船结构屈服和疲劳强度分析

以某薄膜型液化天然气（Liquefied Natural Gas,LNG）船的结构设计为例,开展全船屈服强度校核和基于精细网格的有限元疲劳强度分析。针对5种典型装载状态,基于美国船级社（American Bureau of Shipping,ABS）全船强度直接计算指南,采用ABS-DLA/SFA系列软件,用三维波浪载荷预报程序对波浪随机载荷进行长期预报。基于预报结果,针对每种装载状态计算15个设计波参数组,求解全船结构在各载荷组合工况下的应力分布,继而完成屈服强度校核。以甲板机械室与穹顶甲板相交处的关键节点区域的节点设计为例开展细网格局部强度分析,并通过各种改进设计解决应力集中问题。针对2种常用典型操作装载状态及营运于北大西洋海区疲劳寿命满足40a的要求,基于ABS全船疲劳强度直接计算指南计算2个典型细化位置热点应力传递函数,通过谱分析得到疲劳累积损伤和疲劳寿命,完成疲劳强度校核。采用的全船强度和疲劳分析方法和思路适用于其他超大型船舶的结构分析。     

双燃料发动机在LNG运输船上应用难点与对策

介绍电力推进液化天然气（LNG）船应用双燃料发动机之后,由于在机舱区通入燃气管路而采取相应的特殊设计和安全措施。机舱区的安全区域和危险区域需重新划分;双燃料发动机的排气系统、滑油系统和冷却水系统等主要管系均需作有针对性的特殊设计,同时需设计不同控制等级的应急切断模式;此外,还需全面考虑燃气探测系统和强制通风系统等安全装置的设置。在完成初步设计之后,需通过开展全面的风险评估和故障诊断分析确保双燃料动力系统的安全性和可靠性。     

铰接式自卸车前悬架橡胶弹簧刚度的非线性特性分析

建立了AD250铰接式自卸车前悬架沙漏式橡胶弹簧的非线性有限元接触模型,对其轴向(工作方向)的非线性刚度进行了分析,得到的刚度曲线与实验结果有很好的一致性。此模型可为橡胶弹簧结构的参数优化提供理论支持。     

基于行驶特征区间划分的重型载货汽车 实际道路能耗评价方法

提出一种基于行驶特征区间划分的能耗评价方法。通过对中国货车行驶工况的工况点分布特征进行分析,确定 了速度和加速度区间的数量与边界的划分方案。考虑道路坡度的影响,进行实际道路试验数据筛选,并用于计算不同行 驶特征区间内的燃油消耗量平均值。结合中国货车行驶工况在不同行驶特征区间内的累计行驶里程,计算能耗评价结 果。为了验证该方法的有效性,开展了 3次底盘测功机试验和 2次实际道路行驶试验,结果表明,所提出的能耗评价方 法能提高重型载货汽车实际道路能耗评价结果的复现性。     

不同推进方式下LNG船电力系统的比较与发展趋势

文章对不同推进方式下LNG船的电力系统进行了比较,主要比较了蒸汽推进、双燃料电力推进、两冲程柴油机推进、燃气轮机电力推进等四种推进方式下LNG船电力系统的网络结构、系统容量、系统效率等一些技术指标,并在此基础上介绍了未来LNG船电力系统及推进方式的发展趋势.