在當(dāng)前綠色環(huán)保的背景下,雙燃料動(dòng)力船近幾年得到廣泛重視并且發(fā)展較為迅速。其中,針對(duì)潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)天然氣能源,其液化天然氣（Liquefied Natural Gas,簡稱LNG）儲(chǔ)存技術(shù)和燃料艙方案設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的核心技術(shù)。在多種LNG儲(chǔ)存艙型中,SPB型燃料艙擁有較高艙上甲板利用率,具有較好的應(yīng)用前景。但是,其內(nèi)部LNG燃料隨船晃蕩現(xiàn)象同樣是燃料艙方案設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題之一。本文以SPB型燃料艙為研究對(duì)象,通過數(shù)值模擬方法研究內(nèi)部液體的晃蕩水動(dòng)力特性,并且據(jù)此為SPB型燃料艙內(nèi)部構(gòu)件形式設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。并且在此基礎(chǔ)上,研究燃料艙LNG晃蕩載荷提取與施加方法,并且進(jìn)一步研究基于WORKBENCH的艙室晃蕩水動(dòng)力載荷傳遞流程。具體研究內(nèi)容如下:首先,建立艙室晃蕩水動(dòng)力分析算法和模型,并且完成收斂性分析和準(zhǔn)確性驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上,針對(duì)中低裝載液位、不同內(nèi)部制蕩艙壁結(jié)構(gòu)的工況,完成了CFD數(shù)值模擬和船級(jí)社經(jīng)驗(yàn)公式的對(duì)比分析,為后續(xù)分析LNG燃料艙固有頻率提供研究基礎(chǔ)。其次,針對(duì)船舶航行過程中不斷變化的LNG液位情況,進(jìn)行了不同裝載液位、不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)型式工況的數(shù)值模擬分析。通過數(shù)值結(jié)果可以發(fā)... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 LNG特點(diǎn)及應(yīng)用意義
        1.1.2 LNG液艙概況
        1.1.3 艙室晃蕩及本文研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 LNG晃蕩研究現(xiàn)狀
        1.2.2 艙室晃蕩國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究內(nèi)容
2 LNG燃料艙晃蕩水動(dòng)力特性和載荷傳遞數(shù)值模擬方法
    2.1 數(shù)值模型
        2.1.1 控制方程
        2.1.2 控制方程離散化
        2.1.3 壓力與速度耦合算法
        2.1.4 多相流模型
    2.2 CFD模型與算法驗(yàn)證
    2.3 LNG燃料艙艙室晃蕩固有周期分析
        2.3.1 二維網(wǎng)格收斂性分析
        2.3.2 基于經(jīng)驗(yàn)公式和CFD模型的艙室晃蕩固有頻率對(duì)比分析
    2.4 WORKBENCH軟件介紹
    2.5 本章小結(jié)
3 LNG燃料艙內(nèi)部構(gòu)件方式確定及晃蕩載荷提取
    3.1 基于CFD數(shù)值模擬的LNG艙室內(nèi)部構(gòu)件方式分析
        3.1.1 有無內(nèi)部構(gòu)件對(duì)LNG晃蕩水動(dòng)力的影響
        3.1.2 艙壁構(gòu)件數(shù)目對(duì)LNG晃蕩水動(dòng)力的影響
    3.2 基于晃蕩極限工況的LNG燃料艙晃蕩載荷分析
        3.2.1 艙室晃蕩典型運(yùn)動(dòng)形式選取
        3.2.2 確定LNG艙室結(jié)構(gòu)晃蕩載荷計(jì)算典型時(shí)刻
    3.3 LNG燃料艙晃蕩載荷提取及施加
        3.3.1 LNG燃料艙晃蕩載荷提取
        3.3.2 LNG燃料艙晃蕩載荷施加
    3.4 本章小結(jié)
4 基于WORKBENCH的 LNG燃料艙載荷傳遞流程研究
    4.1 流程介紹
    4.2 可行性初步驗(yàn)證
        4.2.1 CFD面載荷傳遞可行性
        4.2.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算可行性
    4.3 艙室晃蕩水動(dòng)力與結(jié)構(gòu)模型匹配研究
        4.3.1 原有建模方法不足
        4.3.2 改進(jìn)原有建模方法并驗(yàn)證
    4.4 內(nèi)部構(gòu)件對(duì)載荷傳遞影響分析
        4.4.1 內(nèi)部構(gòu)件與底板相交線對(duì)載荷傳遞影響探究
        4.4.2 內(nèi)部構(gòu)件對(duì)應(yīng)面對(duì)載荷傳遞影響探究
    4.5 基于WORKBENCH的燃料艙晃蕩水動(dòng)力和載荷傳遞分析
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]晃蕩載荷作用下LNG船B型獨(dú)立液貨艙支撐結(jié)構(gòu)受力分析[J]. 董問,袁奕,張正藝,解德.  艦船科學(xué)技術(shù). 2019(15)
[2]三維液艙內(nèi)浮子式減晃蕩結(jié)構(gòu)的水動(dòng)力特性[J]. 寧德志,蘇朋,張崇偉,李翔.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(01)
[3]我國天然氣供需現(xiàn)狀、存在問題及政策建議[J]. 孫德強(qiáng),張涵奇,盧玉峰,饒遠(yuǎn),馮棋,王智鋒.  中國能源. 2018(03)
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[5]獨(dú)立B型LNG棱形液艙晃蕩載荷數(shù)值分析[J]. 劉文夫,薛鴻祥,唐文勇,胡小兵.  船舶工程. 2015(07)
[6]全球LNG市場貿(mào)易發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 田澤普,王越,潘繼平,劉波.  中外能源. 2015(06)
[7]LNG/LPG液艙晃蕩研究進(jìn)展綜述[J]. 朱小松,謝彬,喻西崇.  中國造船. 2013(01)
[8]船舶液艙晃蕩研究進(jìn)展[J]. 陸志妹,范佘明.  上海造船. 2010(02)
[9]基于改進(jìn)VOF法的棱形液艙液體晃蕩分析[J]. 沈猛,王剛,唐文勇.  中國造船. 2009(01)
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博士論文
[1]LNG獨(dú)立C型艙晃蕩數(shù)值仿真與試驗(yàn)研究[D]. 劉戈.大連理工大學(xué) 2018
[2]液體晃蕩及其與結(jié)構(gòu)的相互作用[D]. 朱仁慶.中國船舶科學(xué)研究中心 2002

碩士論文
[1]新型LNG船液艙結(jié)構(gòu)晃蕩沖擊局部強(qiáng)度分析方法研究[D]. 陳潛.上海交通大學(xué) 2015
[2]基于改進(jìn)VOF法的棱形液艙液體晃蕩分析及應(yīng)用[D]. 沈猛.上海交通大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3432333