本文選題：LNG儲罐　切入點(diǎn)：分層　出處：《西安石油大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：LNG是在氣田中自然開采出來的可燃?xì)怏w經(jīng)過預(yù)處理、冷卻、液化后再節(jié)流膨脹而得到以液態(tài)形式存在的天然氣。在LNG的儲存過程中容易發(fā)生一種“翻滾”現(xiàn)象。LNG在常壓下沸點(diǎn)大約為-162℃,在儲存過程中靠近罐壁處的LNG容易受到環(huán)境漏熱的影響,罐內(nèi)已分層的LNG在各自的分層區(qū)形成獨(dú)立的自然對流循環(huán),并通過層與層之間的液-液界面進(jìn)行傳質(zhì)和傳熱,使罐內(nèi)不同LNG的密度不斷發(fā)生變化,當(dāng)密度接近相等時罐內(nèi)LNG發(fā)生強(qiáng)烈混合,罐內(nèi)大量液體在短時間內(nèi)蒸發(fā),釋放大量的蒸發(fā)氣,這種現(xiàn)象稱為“翻滾”。翻滾現(xiàn)象容易在儲罐周圍形成爆炸性混合云團(tuán),或者引發(fā)沸騰液蒸汽膨脹爆炸BLEVE,對LNG的儲運(yùn)安全造成嚴(yán)重影響和威脅。本文通過ICEM CFD軟件建立LNG儲罐分層翻滾的物理模型,用二維瞬態(tài)方法近似模擬真實(shí)儲罐從分層到翻滾的過程。模擬過程用ANSYS FLUENT軟件的多相流VOF模型,分別模擬了儲罐側(cè)壁和罐底在不同漏熱強(qiáng)度下和不同初始密度差下儲罐內(nèi)LNG的翻滾過程,并繪制了LNG儲罐內(nèi)不同高度處和氣-液界面處的流速和密度的變化曲線圖,并對不同工況下的翻滾過程進(jìn)行理論分析。數(shù)值模擬計(jì)算表明:不同工況下LNG儲罐內(nèi)發(fā)生翻滾現(xiàn)象的時間是不同的。同樣的LNG儲罐增大側(cè)壁和罐底的漏熱強(qiáng)度,會使翻滾現(xiàn)象提前發(fā)生;同樣的漏熱強(qiáng)度下,罐內(nèi)不同初始密度差的LNG,密度差越小,越容易翻滾,需要的時間越少。通過觀察不同高度處罐內(nèi)LNG的密度和流速變化,發(fā)現(xiàn)由于漏熱等因素產(chǎn)生的自然對流是翻滾現(xiàn)象的直接動力。通過模擬和分析不同工況下LNG儲罐的翻滾現(xiàn)象,為LNG的安全儲運(yùn)提供一定的理論建議,防止LNG儲存過程中不安全事故的發(fā)生。
[Abstract]:LNG is the natural recovery of flammable gas in the gas field after pretreatment, cooling, After liquefaction, the natural gas in liquid form is obtained by throttling expansion. During the storage process of LNG, it is easy to "roll over". The boiling point of LNG is about -162 鈩，

本文編號：1635797