發(fā)布時間：2024-06-23 13:04

　　晃蕩液艙油品蒸發(fā)與油氣排放關(guān)系著油船裝貨作業(yè)的安全與環(huán)保,本文針對油船裝貨過程中液艙油品蒸發(fā)、油氣排放行為,構(gòu)建三維模型液艙,采用理論分析和數(shù)值模擬的方法探究裝貨速率和液艙晃蕩強度對艙內(nèi)油品的蒸發(fā)及透氣口處油氣排放影響。一、通過分析實際海況下油船裝貨過程,確定晃蕩因子及油品屬性,采用薄膜理論及擾動能理論描述油品蒸發(fā)現(xiàn)象,并分析油品蒸發(fā)及油氣運移動力�？紤]到靜止液艙裝貨情況下艙內(nèi)的層流特性,基于菲克定律、VOF模型、擾動能理論及薄膜理論提出適用于層流狀態(tài)的油品蒸發(fā)模型。針對晃蕩液艙中油品的湍流特性,采用動網(wǎng)格技術(shù)實現(xiàn)液艙的晃蕩運動,基于薄膜理論、VOF模型和擴散傳質(zhì)模型定義液艙湍流狀態(tài)的油品蒸發(fā),同時通過RNG湍流模型將晃蕩與油品蒸發(fā)、油氣擴散相關(guān)聯(lián)。二、基于選定的數(shù)值模型,分別對裝貨速率、液艙晃蕩引發(fā)的油品蒸發(fā)及油氣排放問題進行求解,用模型試驗驗證了蒸發(fā)模型和數(shù)值試驗的可靠性。在此基礎(chǔ)上分析了液艙油氣場的特征及其對氣液傳質(zhì)的影響,并借助對流擴散理論分析了透氣口油氣濃度的變化特征。三、通過分析不同裝貨速率和液艙晃蕩強度產(chǎn)生的單位體積擾動能、晃蕩強度的變化特征,并采用晃蕩能衡量流體的晃蕩強...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖3-1油船液艙三維數(shù)值模型

第三章晃蕩液艙油品氣液傳質(zhì)及透氣特性研究方法慮溫度變化的影響，因此，本研究忽略液艙四周及上下頂?shù)实扰摓殚L方體艙，并忽略模型艙壁厚度和裝貨過程艙壁的形變。采用艙的數(shù)值模型，如圖3-1所示。

圖3-2液艙數(shù)值模型的網(wǎng)格劃分Fig.3.2Mesharrangementofnumericalmodelofcargotank進油口

圖3-1油船液艙三維數(shù)值模型Fig.3.1The3Dnumericalmodelofcargotank液艙數(shù)值模型幾何參數(shù)為0.64m×0.40m×0.47m（長×寬×高），進油口直徑為.012m，孔心位置（0.2,0,0.01）；透氣口直徑為0.016m（....

圖3-3邊界條件的設(shè)置Fig.3.3Arrangementofboundaryconditions

及對流項分別采用低階顯式時間積分格式和二階艙內(nèi)油品低速非定常兩相流動，采用壓力基分離瞬態(tài)問題求解的PISO算法更為合理�？刂品匠痰氖诫x散；氣液界面處表面張力與曲率也采用B樣程體積變化率采用高階離散格式進行計算；組分采用低階顯式時間積分格式和二階迎風格式ght格式，動量、....

圖3-4靜止液艙網(wǎng)格依賴性計算結(jié)果

格依賴性分析止液艙網(wǎng)格依賴性分析數(shù)值模擬方法研究油船液艙油品氣液傳質(zhì)機理、油氣運移及透一定質(zhì)量且分布合理的網(wǎng)格，本文采用的六面體結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格能制液艙數(shù)值模型各部分網(wǎng)格疏密，更能保證網(wǎng)格質(zhì)量。因此，透氣口油氣濃度得到網(wǎng)格獨立性解。表3-1算例網(wǎng)格數(shù)量Tab.3.1Gridqu....

本文編號：3995505