LNG船液舱预冷时货物维护系统温度场数值预报模型

摘要

为了确保液化天然气（Liquefied Natural Gas, LNG）船在液舱预冷液货操作阶段船舶的安全经济性,制定了液舱预冷方案,对该流程中货物维护系统温度场实施预报.在对液舱建模时首次考虑货物维护系统空间结构,在计算流体力学（Computational Fluid Dynaics,CFD）与数值传热学原理基础上,同时考虑预冷剂的气化潜热与显热的冷量释放,基于多面体网格,利用FLUENT 软件对LNG 船液舱预冷过程温度场实施三维瞬态数值预报.结果表明：与船舶操作手册的指导数据相比,货物维护系统主绝缘层平均温度预报结果的误差控制在13%以内,温度下降速率符合LNG 船相关规范,货物维护系统内温度梯度分布随着预冷时间逐渐减小;液舱预冷过程中根据货物维护系统主绝缘层温度随时间变化情况,分为极速降温、中速降温和慢速降温3 个阶段,在极速降温阶段货物维护系统的温度变化率及温度场中温度梯度最高.