社會的高速發(fā)展和能源需求的提高,對綠色環(huán)保提出了新的要求。推動低碳生活,尋求清潔能源,優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)已是刻不容緩。液態(tài)天然氣LNG是一種熱值和經(jīng)濟(jì)性較高的清潔能源,對環(huán)境污染很小。LNG動力船舶的使用大大降低了河流區(qū)域的水污染和空氣污染,降低了燃料成本,具有很強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿ΑＲ虼?對船用雙層C型LNG儲罐的分析研究具有重要價(jià)值。基于相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范,對LNG儲罐內(nèi)主要結(jié)構(gòu)和附件進(jìn)行了設(shè)計(jì)、選取。建立儲罐三維模型,在四種船舶航行工況下,利用有限元方法對儲罐內(nèi)罐體、外罐體、支撐結(jié)構(gòu)和鞍座等主要部件進(jìn)行了強(qiáng)度分析,確定了模型的危險(xiǎn)區(qū)域,研究了內(nèi)壓和介質(zhì)慣性力對各部件的影響。然后基于船級社相關(guān)規(guī)范,給出疲勞累積損傷的計(jì)算流程,通過公式計(jì)算和有限元分析得出各主要部件的疲勞累積損傷度,驗(yàn)證了LNG儲罐主要部件的安全性。最后通過有限元軟件ANSYS的CFX模塊對液體介質(zhì)晃動情況進(jìn)行晃動模擬,研究船舶遭受向上顛簸工況時內(nèi)罐氣液分布情況和前封頭處靜壓力變化情況,為儲罐安全設(shè)計(jì)提供參考。以安全為目標(biāo)的船用雙層C型LNG儲罐的研究,對主要部件進(jìn)行了設(shè)計(jì),為LNG動力船舶的廣泛使用提供了理論支持。另外,多工況下的數(shù)值計(jì)算結(jié)果對其他LNG儲罐的設(shè)計(jì)也有一定的參考價(jià)值,在天然氣儲運(yùn)安全方面有其實(shí)用意義,為我國天然氣領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展貢獻(xiàn)了力量。
【學(xué)位單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TE972
【部分圖文】：

圖３邋５ｍ３ＬＮＧ燃料罐逡逑Ｆｉ．邋３邋５ｍ３邋ＬＮＧ邋ｆｕｅｌ邋ｔａｎｋ逡逑

圖４邋ＬＮＧ儲罐主要結(jié)構(gòu)逡逑

均勻分布四個支撐塊。為避免ＬＮＧ儲罐的內(nèi)罐發(fā)生熱變形，需在設(shè)置八個支撐塊逡逑的基礎(chǔ)上，對其支撐方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，特將支撐結(jié)構(gòu)采用一端固定、一端自由的設(shè)計(jì)逡逑方法，可降低內(nèi)罐相關(guān)管線因充裝介質(zhì)收縮造成的被拉斷的風(fēng)險(xiǎn)。其結(jié)構(gòu)圖如圖５逡逑所示。在固定端上，環(huán)氧玻璃鋼是通過焊接固定在ＬＮＧ儲罐內(nèi)罐上；在自由端上，逡逑環(huán)氧玻璃鋼與ＬＮＧ儲罐外罐的管帽留有一定間隙，進(jìn)行裝配配合。而八點(diǎn)支撐結(jié)逡逑構(gòu)的布置方式通常有兩種，即上部支撐塊與豎直方向呈４５度夾角、下部支撐塊與豎逡逑直方向呈３０度夾角和上下部支撐塊均與豎直方向呈４５度夾角。本文選取第一種支逡逑撐結(jié)構(gòu)布置方式。逡逑２１逡逑

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本文編號：2810892