本文關(guān)鍵詞：大型LNG船液貨艙建造平臺空調(diào)系統(tǒng)氣流組織數(shù)值研究

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【摘要】：LNG船是運輸-163℃液化天然氣的專用船舶,在建造技術(shù)方面存在諸多難點,其中之一就是在液貨艙建造過程中的艙內(nèi)環(huán)境控制問題。由于構(gòu)成薄膜型LNG圍護(hù)系統(tǒng)的主要耐低溫材料殷瓦鋼極易在潮濕環(huán)境中腐蝕,所以在建造過程中需要嚴(yán)格控制艙室內(nèi)的相對濕度和溫度。液貨艙單艙容積超過50,000m3,屬于高大空間建筑,而氣流組織均勻性問題一直是高大空間通風(fēng)空調(diào)設(shè)計的難點。因此研究典型海濱氣候條件下LNG船液貨艙建造過程中的艙內(nèi)環(huán)境控制問題具有一定的工程實際意義。本文提出較為完整的LNG船液貨艙建造平臺通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計,然后用數(shù)值方法研究了液貨艙建造平臺空調(diào)系統(tǒng)冬夏季工況的氣流組織分布特性。討論了送風(fēng)角度對工作區(qū)環(huán)境的溫度、相對濕度、氣態(tài)污染物空間分布特性的影響以及對換氣效率、排熱效率(能量利用系數(shù))和排污效率的影響。接著通過文獻(xiàn)研究法在清華大學(xué)建立的體育場館氣流組織評價體系基礎(chǔ)上提出用于評價LNG船液貨艙建造平臺氣流組織的綜合評價模型,并采用該評價模型對所有的設(shè)計工況進(jìn)行評價,以期能夠指導(dǎo)實際工程應(yīng)用。研究結(jié)果表明:(1)下送上回的氣流組織方式能夠在平臺三層至九層之間形成大的氣流循環(huán),減小了各層工作區(qū)的溫度、相對濕度差異;(2)當(dāng)風(fēng)口位置、送風(fēng)速度以及送風(fēng)溫差相同時,夏季送風(fēng)角度對換氣效率、能量利用系數(shù)和排污效率影響較小;(3)冬季送風(fēng)角度對換氣效率、能量利用系數(shù)和排污效率有很明顯的影響,但并不是嚴(yán)格的正相關(guān)關(guān)系;(4)氣流組織綜合評價方法兼有集總指標(biāo)和局部指標(biāo)的優(yōu)點,既能夠評價整體氣流組織,又能夠反映空間各點的環(huán)境參數(shù),可以明確地幫助設(shè)計人員選擇最佳的氣流組織方案。本文的工作是對大型LNG船液貨艙建造過程中環(huán)境控制問題的一次探索,也能夠為液化天然氣浮式生產(chǎn)儲卸裝置(LNG-FPSO)、液化乙烯氣體(LEG)運輸船等液貨圍護(hù)系統(tǒng)建造中的環(huán)境控制問題提供參考。
【關(guān)鍵詞】：薄膜型LNG船 液貨圍護(hù)系統(tǒng) 室內(nèi)環(huán)境控制 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) 氣流組織數(shù)值模擬 氣流組織評價
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U671;U674.133.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-13
• 第1章 緒論13-23
• 1.1 研究背景和意義13-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-21
• 1.2.1 LNG船液貨艙建造平臺空調(diào)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀15
• 1.2.2 高大空間常見氣流組織方式15-18
• 1.2.3 高大空間氣流組織數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀18-21
• 1.2.4 總結(jié)21
• 1.3 本文主要研究工作21-23
• 第2章 LNG船液貨艙建造平臺空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計23-37
• 2.1 地區(qū)氣象參數(shù)及艙內(nèi)設(shè)計計算參數(shù)23-24
• 2.2 液貨艙建造平臺空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計24-26
• 2.2.1 夏季空氣處理過程24-25
• 2.2.2 冬季空氣處理過程25-26
• 2.3 液貨艙建造平臺空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計計算26-31
• 2.3.1 空調(diào)負(fù)荷計算26-28
• 2.3.2 濕負(fù)荷計算28-29
• 2.3.3 風(fēng)量計算29
• 2.3.4 冬季加濕量計算29
• 2.3.5 冬季蒸汽流量計算29-30
• 2.3.6 噴口送風(fēng)設(shè)計計算30-31
• 2.4 液貨艙建造平臺空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管設(shè)計31-36
• 2.4.1 風(fēng)管布置31-32
• 2.4.2 風(fēng)管水力計算32-36
• 2.5 本章小結(jié)36-37
• 第3章 LNG船液貨艙建造平臺氣流組織數(shù)值模擬方法37-45
• 3.1 室內(nèi)空氣流動數(shù)值模擬物理模型37-38
• 3.2 室內(nèi)空氣流動控制微分方程38-39
• 3.3 氣態(tài)組分模型39
• 3.4 湍流模型39-41
• 3.4.1 MIT零方程模型39-40
• 3.4.2 標(biāo)準(zhǔn)k-ε 模型40
• 3.4.3 RNG k-ε 模型40-41
• 3.5 熱輻射模型41-42
• 3.6 數(shù)值方法驗證42-44
• 3.7 本章小結(jié)44-45
• 第4章 LNG船液貨艙建造平臺氣流組織數(shù)值模擬結(jié)果與分析45-61
• 4.1 LNG船液貨艙建造平臺幾何模型與邊界條件45-49
• 4.1.1 幾何模型45-47
• 4.1.2 邊界條件47-49
• 4.2 夏季工況LNG船液貨艙建造平臺氣流組織分析49-54
• 4.2.1 艙內(nèi)速度分布49-50
• 4.2.2 艙內(nèi)溫度分布50-52
• 4.2.3 艙內(nèi)相對濕度分布52-53
• 4.2.4 艙內(nèi)氣態(tài)污染物濃度分布53-54
• 4.3 冬季工況LNG船液貨艙建造平臺氣流組織分析54-58
• 4.3.1 艙內(nèi)速度分布54-56
• 4.3.2 艙內(nèi)溫度分布56-57
• 4.3.3 艙內(nèi)相對濕度分布57-58
• 4.3.4 艙內(nèi)氣態(tài)污染物分布58
• 4.4 本章小結(jié)58-61
• 第5章 LNG船液貨艙建造平臺氣流組織評價體系模型及應(yīng)用61-83
• 5.1 通風(fēng)效率評價指標(biāo)61-63
• 5.1.1 換氣效率61-62
• 5.1.2 排污效率62-63
• 5.1.3 排熱效率63
• 5.2 氣流組織評價指標(biāo)63-64
• 5.2.1 空氣擴(kuò)散特性指標(biāo)63-64
• 5.2.2 空氣分布指標(biāo)64
• 5.3 建造平臺空調(diào)系統(tǒng)氣流組織評價體系64-71
• 5.3.1 當(dāng)前氣流組織評價存在的問題64-65
• 5.3.2 建造平臺空調(diào)系統(tǒng)氣流組織設(shè)計目標(biāo)65-66
• 5.3.3 建造平臺空調(diào)系統(tǒng)氣流組織評價方法66-71
• 5.4 夏季工況通風(fēng)效率分析71-75
• 5.4.1 送風(fēng)角度對換氣效率的影響72-73
• 5.4.2 送風(fēng)角度對排熱效率的影響73-74
• 5.4.3 送風(fēng)角度對排污效率的影響74-75
• 5.5 夏季工況氣流組織綜合評價75-76
• 5.6 冬季工況通風(fēng)效率分析76-81
• 5.6.1 送風(fēng)角度對換氣效率的影響76-78
• 5.6.2 送風(fēng)角度對能量利用系數(shù)的影響78-79
• 5.6.3 送風(fēng)角度對排污效率的影響79-81
• 5.7 冬季工況氣流組織綜合評價81-82
• 5.8 本章小結(jié)82-83
• 結(jié)論83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文89-91
• 致謝91-92

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3 嵇峗U，

本文編號：854465