LNG蕩艙行為的數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2017-03-27 21:17
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【摘要】: LNG是Liquefied Nature Gas的英文縮寫(xiě),即液化天然氣。LNG以高效、清潔、價(jià)廉為人們所青睞,世界各國(guó)對(duì)液化天然氣需求不斷增加。LNG船是為在-162℃低溫度下運(yùn)輸天然氣而設(shè)計(jì)建造的專(zhuān)用船舶,是天然氣進(jìn)行國(guó)際間貿(mào)易的最重要的運(yùn)輸工具,具有高技術(shù)、高危險(xiǎn)、高附加值的特點(diǎn)。近年來(lái),隨著世界LNG需求量的增加,LNG貿(mào)易量急速增長(zhǎng),像集裝箱船大型化一樣LNG船也正趨于大型化。現(xiàn)已建造的LNG船最大容量達(dá)到26.6m~3。 值得注意的是,LNG船在航行中受到外界激勵(lì)下,會(huì)產(chǎn)生LNG液體的流動(dòng),就引起晃蕩。而晃蕩產(chǎn)生的沖擊載荷壓力使溫度上升,會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)。隨著LNG船的大型化,晃蕩引起的危險(xiǎn)性更大。若一旦有事故發(fā)生,將會(huì)給生命財(cái)產(chǎn)帶來(lái)巨大損失。 在我國(guó)大型LNG船的自行研制開(kāi)發(fā)已經(jīng)起步,液艙晃蕩的沖擊載荷的分析及晃蕩的防止是這類(lèi)船型開(kāi)發(fā)中的亟待解決的關(guān)鍵課題。而在造船界進(jìn)行液艙晃蕩這方面研究的學(xué)者并不多。在我國(guó),對(duì)于LNG船進(jìn)行液艙晃蕩分析與研究具有非常迫切的要求,因此對(duì)LNG船進(jìn)行晃蕩性能研究是十分必要的。 本文基于計(jì)算流體力學(xué)分析軟件FLUENT建立了二維液貨艙的流體力學(xué)模型,采用三角形非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格、分離式解法中的PISO算法、VOF模型和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型、動(dòng)網(wǎng)格技術(shù),對(duì)晃蕩問(wèn)題進(jìn)行求解。在給定的船舶運(yùn)動(dòng)下進(jìn)行不同載況、頻率、幅值情況下的液艙晃蕩分析,并對(duì)結(jié)果進(jìn)行比較,分析異同點(diǎn)。
【關(guān)鍵詞】:LNG船 晃蕩分析 數(shù)值模擬 Fluent
【學(xué)位授予單位】:大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2008
【分類(lèi)號(hào)】:U674.133
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-8
- 1 緒論8-14
- 1.1 課題的研究背景、目的和意義8-9
- 1.1.1 課題的研究背景8-9
- 1.1.2 課題的研究意義9
- 1.2 液艙晃蕩研究現(xiàn)狀9-12
- 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究概況9-10
- 1.2.2 液艙晃蕩研究方法10-12
- 1.3 本論文的研究?jī)?nèi)容12-14
- 2 LNG船及液艙晃蕩概況14-27
- 2.1 LNG船概況14-25
- 2.1.1 LNG船簡(jiǎn)介14-15
- 2.1.2 LNG船結(jié)構(gòu)型式及優(yōu)劣15-20
- 2.1.3 LNG船國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀20-25
- 2.2 液艙晃蕩概況25-27
- 2.2.1 晃蕩載荷特性25-26
- 2.2.3 防晃方法26-27
- 3 液艙晃蕩的理論分析及數(shù)值模擬方法27-33
- 3.1 液艙晃蕩的理論分析27-29
- 3.1.1 控制方程27-28
- 3.1.2 邊界條件28-29
- 3.1.3 初始條件29
- 3.2 晃蕩的數(shù)值模擬方法29-33
- 3.2.1 自由表面處理方法29-31
- 3.2.2 求解方法31-32
- 3.2.3 UDF32-33
- 4 液艙模型建立及晃蕩問(wèn)題分析33-41
- 4.1 計(jì)算流體力學(xué)軟件 FLUENT33-34
- 4.1.1 FLUENT軟件概述33-34
- 4.1.2 FLUENT軟件在船舶工程中的應(yīng)用34
- 4.2 液艙模型建立34-36
- 4.2.1 模型的建立及網(wǎng)格劃分34-36
- 4.2.2 參數(shù)設(shè)置36
- 4.3 液艙晃蕩問(wèn)題分析36-41
- 4.3.1 晃蕩的外界激勵(lì)形式36-37
- 4.3.2 液艙運(yùn)動(dòng)激勵(lì)函數(shù)的確定37-39
- 4.3.3 危險(xiǎn)晃蕩區(qū)域確定39-41
- 5 液艙晃蕩仿真結(jié)果及分析41-51
- 5.1 液艙晃蕩液面分析41-43
- 5.2 晃蕩壓力歷程分析43-47
- 5.3 不同參數(shù)工況的液艙晃蕩分析47-51
- 5.3.1 不同載況的液艙晃蕩分析47-48
- 5.3.2 不同頻率的液艙晃蕩分析48-49
- 5.3.3 不同角度幅值的液艙晃蕩分析49-51
- 6 結(jié)論與展望51-52
- 參考文獻(xiàn)52-54
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況54-55
- 致謝55-56
【引證文獻(xiàn)】
中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條
1 郭宇;LNG船運(yùn)動(dòng)與載荷計(jì)算方法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年
2 于志浩;中小型LNG船船體強(qiáng)度分析研究[D];大連理工大學(xué);2010年
3 郭文靜;晃蕩載荷下薄膜型LNG船圍護(hù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析[D];大連理工大學(xué);2010年
4 孫明;帶頂部構(gòu)件的矩形液艙大幅晃蕩實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年
5 劉艷敏;彈性液艙內(nèi)液體晃蕩特性研究[D];江蘇科技大學(xué);2012年
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本文編號(hào):271106
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