LNG浮式岸站终端设计难点分析与对策研究 被引量：5

1

作者 宋炜 袁红良 +1 位作者 段斌 吴丽萍 《船舶与海洋工程》 2015年第3期1-6,共6页

清洁能源——天然气的应用,在我国国民经济未来发展中的战略地位愈加重要,作为接收LNG的浮式岸站终端(FSRU)是LNG供应链中的重要环节。针对LNG-FSRU设计所面临的难点,提出了无LNG装载液位限制双排舱设计、应对LNG泄漏而采用不锈钢材料... 清洁能源——天然气的应用,在我国国民经济未来发展中的战略地位愈加重要,作为接收LNG的浮式岸站终端(FSRU)是LNG供应链中的重要环节。针对LNG-FSRU设计所面临的难点,提出了无LNG装载液位限制双排舱设计、应对LNG泄漏而采用不锈钢材料围池和管子附件、耐低温油漆等设计优化措施,还分析了LNG-FSRU的核心设备再气化装置的设计难点与对策,并简要介绍了沪东中华立足于LNG船设计和建造经验的基础上,自主研发的LNG-FSRU设计方案。LNG-FSRU的设计难点与对策可供相关设计人员参考。 展开更多

关键词 浮式岸站终端 液货舱晃荡 液化天然气泄漏 再气化装置

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基于粒子法的水平挡板对液舱晃荡现象影响的分析 被引量：5

2

作者 吴巧瑞 张珍 +2 位作者 陈明辉 唐元璋 谢永和 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期50-61,共12页

液舱晃荡是复杂的流固耦合现象。液舱晃荡不仅会影响船舶的稳性,而且会冲击液舱壁面产生巨大的砰击力,对船体结构产生局部破坏,导致液货泄露甚至船体倾覆。论文基于改进的移动粒子半隐式方法建立液舱晃荡的数值模型,通过计算结果和试验... 液舱晃荡是复杂的流固耦合现象。液舱晃荡不仅会影响船舶的稳性,而且会冲击液舱壁面产生巨大的砰击力,对船体结构产生局部破坏,导致液货泄露甚至船体倾覆。论文基于改进的移动粒子半隐式方法建立液舱晃荡的数值模型,通过计算结果和试验的比较,验证数值模型的有效性。在此基础之上,探究不同高度和长度的水平挡板在改善液舱晃荡现象方面的作用。 展开更多

关键词 移动粒子半隐式方法 液舱晃荡 水平挡板 粒子法

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液舱内气-液-固多相流晃荡运动数值模拟

3

作者 卢莉莉 朱仁庆 +3 位作者 方译彩 夏志平 窦朋 纪仁玮 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期21-30,共10页

应用多相流理论,建立了液舱内气-液-固多相流晃荡运动计算模型。其中气-液两相流体作为连续相,采用欧拉方法描述其运动,应用流体体积(VOF)法捕捉气-液交界面即自由液面运动;固体颗粒处理为离散相,由拉格朗日法描述其运动。应用计算流体... 应用多相流理论,建立了液舱内气-液-固多相流晃荡运动计算模型。其中气-液两相流体作为连续相,采用欧拉方法描述其运动,应用流体体积(VOF)法捕捉气-液交界面即自由液面运动;固体颗粒处理为离散相,由拉格朗日法描述其运动。应用计算流体力学-离散元(CFD-DEM)耦合方法,数值计算两相流体和固体颗粒的相互耦合运动。以气-水-冰颗粒多相流为例,借助STAR-CCM+软件平台,计算分析了舱内冰颗粒对液舱晃荡特性的影响。首先通过模拟经典案例单个球颗粒从空气落到水中的过程,验证了CFD-DEM方法的有效性。其次,对纯水液舱晃荡进行了数值模拟并与公开试验结果比较,验证了气-液两相流体晃荡数值方法可行性。然后通过对不同体积分数下气-水-冰颗粒多相流晃荡引起的舱壁压强及自由液面运动幅值的比较分析,研究了气-液-固多相流的晃荡特性。计算结果表明,随着冰颗粒体积分数的增加,液面波动幅值随之减小,说明浮动颗粒对液舱晃荡有明显的抑制作用。 展开更多

关键词 液舱晃荡 气-液-固多相流 VOF法 CFD-DEM耦合方法 数值模拟

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液舱晃荡对压载水型浮式防波堤消浪性能的影响

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作者 唐澳明 季新然 +2 位作者 阳志文 于宗冰 王道儒 《海南大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期312-320,共9页

基于计算流体力学(CFD)方法,建立了波浪与压载水型浮式防波堤相互作用的数值模型,模拟分析了波浪场分布特征,探究了液舱晃荡对压载水型浮式防波堤消浪性能的影响.结果表明:压载水型浮式防波堤通过减小防波堤运动响应和增大对入射波能量... 基于计算流体力学(CFD)方法,建立了波浪与压载水型浮式防波堤相互作用的数值模型,模拟分析了波浪场分布特征,探究了液舱晃荡对压载水型浮式防波堤消浪性能的影响.结果表明:压载水型浮式防波堤通过减小防波堤运动响应和增大对入射波能量的消耗来提升消浪性能;对比干砂型浮式防波堤,压载水型浮式防波堤消浪性能最高可提升21.9%;常见入射波浪频率接近液舱晃荡固有频率,引起舱内液体会发生共振现象,导致防波堤消浪性能减弱;在防波堤液舱内部加入竖向挡板,改变其液舱晃荡的固有频率,加入挡板后防波堤消浪性能最高可提升51.6%.结果有望为海岸防护工程领域提供新的思路和解决方案,为实际工程提供一定的参考. 展开更多

关键词 浮式防波堤 液舱晃荡 透射系数 波能耗散系数

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基于CFD方法对波浪中FLNG分段液舱晃荡耦合运动的研究 被引量：3

5

作者 李奇 庄园 万德成 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2019年第1期28-38,共11页

作为液化天然气运输船,FLNG船在世界范围内引起广泛关注。在FLNG载液运输的过程中,船体会受复杂海洋环境影响产生摇晃,船体运动会带动液舱内液体产生晃荡,同时这种晃荡现象反过来也会与船体运动产生耦合作用。由于船舶运动与液舱内液体... 作为液化天然气运输船,FLNG船在世界范围内引起广泛关注。在FLNG载液运输的过程中,船体会受复杂海洋环境影响产生摇晃,船体运动会带动液舱内液体产生晃荡,同时这种晃荡现象反过来也会与船体运动产生耦合作用。由于船舶运动与液舱内液体晃荡耦合作用的重要性,该问题十分具有研究价值。该文主要应用CFD方法,同时对液舱内部与外部流场进行模拟。对规则波中带双液舱FLNG分段的液舱晃荡耦合运动问题进行研究。该文应用的求解器是课题组基于Open FOAM自行开发的海洋工程水动力学求解器naoe-FOAM-SJTU。首先对空舱FLNG分段在不同频率规则波中的横摇运动进行模拟,并与文献结果进行对比,验证了求解器的准确性。接着针对液舱充液率24.3%的情况,对分段在不同波浪频率下的运动情况进行计算研究。在比对参考文献后,发现该文求解器的模拟结果比文献中的势流计算结果更加贴近文献中给出的物理实验结果。随后,研究在波浪频率相同时,五种不同充液率情况对FLNG分段液舱晃荡耦合运动的影响,并分析FLNG分段内外壁所受力矩相位差对耦合运动幅值造成的影响。最后将上述工况的波高增大一倍,再次研究在不同充液率下FLNG分段耦合运动受不同波陡的波浪的影响情况及规律。研究结果表明,naoe-FOAM-SJTU求解器可以有效模拟波浪环境下液舱晃荡-船体运动耦合问题,并可以对整个流场进行可视化展示与分析,从多角度分析这一复杂现象的机理。 展开更多

关键词 液舱晃荡 耦合运动 FLNG naoe-FOAM-SJTU求解器 CFD

原文传递

基于CFD的破舱进水数值研究 被引量：2

6

作者 吴家俊 李廷秋 李杰 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期25-35,共11页

基于商用软件STAR-CCM+研究典型船舶右舷开孔舱室模型在不同姿态下的进水过程,并对舱室密闭与通风两种情况下的破损进水进行比较。计算了舱室进水过程中水位、进水量随时间的变化和流场形态,计算结果与试验数据吻合较好,验证了计算模型... 基于商用软件STAR-CCM+研究典型船舶右舷开孔舱室模型在不同姿态下的进水过程,并对舱室密闭与通风两种情况下的破损进水进行比较。计算了舱室进水过程中水位、进水量随时间的变化和流场形态,计算结果与试验数据吻合较好,验证了计算模型的可靠性和精度。仿真结果表明,晃荡舱室的进水过程包括瞬变进水阶段与稳定后的液舱晃荡阶段。破损舱室液舱晃荡与完整舱室液舱晃荡类似。气密舱室由于被封闭的空气的影响,使得进水过程显著延迟。合理考虑舱室有、无通风的情况并准确估算进水时间,对于保障海上救援显得十分重要。 展开更多

关键词 破舱进水 进水水位 液舱晃荡 强制横摇运动

原文传递

储液油箱晃振响应分析 被引量：3

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作者 吴早凤 黄晓霞 +2 位作者 秦利军 熊盼 江鹏 《教练机》 2014年第3期65-68,共4页

根据CCAR25部965条燃油箱晃振试验要求,以数值分析为手段,研究了某机整体油箱在晃动环境下动力学行为。结果表明,液面在晃动过程中几乎处于平面状态,波动很少,可近似为准静态现象;且油箱结构应力响应与激励载荷时间历程趋势一致。可为... 根据CCAR25部965条燃油箱晃振试验要求,以数值分析为手段,研究了某机整体油箱在晃动环境下动力学行为。结果表明,液面在晃动过程中几乎处于平面状态,波动很少,可近似为准静态现象;且油箱结构应力响应与激励载荷时间历程趋势一致。可为燃油箱结构设计及试验测试提供参考。 展开更多

关键词 液固耦合 油箱晃振 任意拉格朗日/欧拉耦合方法 DYTRAN

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破损单体复合船运动与载荷预报方法研究 被引量：2

8

作者 孙树政 任慧龙 +1 位作者 李辉 李鹏 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2015年第A01期166-176,共11页

论文主要探讨了单体复合船型破损后的浮态稳性变化、破损舱室液舱晃荡效应等因素对破损后单体复合船型运动和波浪载荷的影响。采用面元法求解液舱晃荡运动的附加质量,分析液舱内流体晃荡运动的共振现象以及流体粘性阻尼系数对液舱晃荡... 论文主要探讨了单体复合船型破损后的浮态稳性变化、破损舱室液舱晃荡效应等因素对破损后单体复合船型运动和波浪载荷的影响。采用面元法求解液舱晃荡运动的附加质量,分析液舱内流体晃荡运动的共振现象以及流体粘性阻尼系数对液舱晃荡载荷的影响;推导了破损后非正浮状态下船体质量力和静水恢复力公式,使用三维势流理论求解发生的船体运动和破损舱室内液舱晃荡运动的流体载荷,建立破损后船舶运动方程并求解,研究破损后浮态、稳性以及液舱晃荡效应对六自由度运动和波浪载荷的影响。研究表明,破损后浮态、稳性、液舱晃荡等对单体复合船运动及波浪载荷均会产生影响。 展开更多

关键词 破损 单体复合船 稳性 液舱晃荡

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基于FLUENT的不同内部结构液舱晃荡抑制分析 被引量：2

9

作者 刘桢兵 《重庆工商大学学报（自然科学版）》 2011年第2期172-175,共4页

船舶液舱晃荡是一种常见的流体运动现象,通常发生在部分充满液体的液舱中,诸多工程实际应用往往会涉及到液体晃荡问题;当液舱与船体运动发生耦合,将使船体运动加剧甚至倾覆,运用Fluent6.3模拟了液舱在不同内部结构下的液舱晃荡抑制效果... 船舶液舱晃荡是一种常见的流体运动现象,通常发生在部分充满液体的液舱中,诸多工程实际应用往往会涉及到液体晃荡问题;当液舱与船体运动发生耦合,将使船体运动加剧甚至倾覆,运用Fluent6.3模拟了液舱在不同内部结构下的液舱晃荡抑制效果,提出了晃荡在激励下的变化规律以及抑制晃荡的改进措施。 展开更多

关键词 FLUENT 液舱晃荡 抑制 自由度

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破损舰船运动与波浪载荷预报方法 被引量：1

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作者 王晓强 李陈峰 任慧龙 《中国舰船研究》 2012年第4期30-35,共6页

为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运... 为了研究舰船舱室破损对船体运动与波浪载荷的影响,采用三维频域势流理论,计算了发生第二类舱室破损后舰船在斜浪规则波上的运动与垂向弯矩。以一典型破损情况为例,计算了船舶破损后的浮态及稳性,并与破损前进行了比较,结果显示,横摇运动及垂向弯矩明显增加,而其它5个自由度运动则有所减小。基于船舶静力学原理,分析了舰船破损对浮态及稳性的影响。最后,使用格林函数法研究了舱室进水导致的液舱晃荡,结果表明,液舱晃荡附加质量在某些频率附近有明显的共振效应,必须通过阻尼系数考虑流体粘性的影响,避免产生非物理结果。 展开更多

关键词 破损舰船 运动与波浪载荷预报 液舱晃荡 浮态 稳性

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基于OpenFOAM的液舱在波浪中运动特性研究 被引量：1

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作者 王梦 陈林烽 孙士艳 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第1期12-16,135,共6页

当船舱内部分别载有水和冰时,每个水质点具有不同的加速度,而所有冰质点具有相同的加速度,这将导致相同质量水舱和冰舱具有完全不同的运动特性。基于开源软件OpenFOAM模拟二维液舱和冰舱在波浪中的运动过程,通过将载水舱与含有等质量冰... 当船舱内部分别载有水和冰时,每个水质点具有不同的加速度,而所有冰质点具有相同的加速度,这将导致相同质量水舱和冰舱具有完全不同的运动特性。基于开源软件OpenFOAM模拟二维液舱和冰舱在波浪中的运动过程,通过将载水舱与含有等质量冰的载冰舱的计算结果进行比较,研究液舱内水运动对于液舱运动特性的影响。建立以N-S方程和连续性方程为控制方程的计算模型,采用有限体积法(FVM)离散控制方程,采用流体体积法(VOF)捕捉自由液面,采用动网格技术处理物体运动所导致的网格变形。研究舱内水或冰,外部波浪与液舱的相互作用,分析三者之间的耦合作用机理。研究发现,相同质量的水和冰发生状态转化以后固有频率发生了显著的变化,因此船舱固有频率和波浪频率的相对关系发生变化,进而影响载水舱和载冰舱的运动幅值。 展开更多

关键词 液舱晃荡 层流 耦合运动 OPENFOAM 非线性

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LNG双燃料大型汽车滚装船液舱晃荡与船舶运动耦合分析

12

作者 王驰明 李妍 +2 位作者 胡丽 俞峰 姚恺涵 《机电设备》 2020年第5期78-88,共11页

液舱晃荡对船舶运动产生的影响不可忽略,晃荡引起的载荷与效应己成为航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一。文章以7500 PCTC双燃料汽车滚装船为研究对象,分析LNG液舱在不同工况下液舱流体晃荡与船体运动耦合关系分。在频域中,利用... 液舱晃荡对船舶运动产生的影响不可忽略,晃荡引起的载荷与效应己成为航行中载液船舶安全性评估的重要内容之一。文章以7500 PCTC双燃料汽车滚装船为研究对象,分析LNG液舱在不同工况下液舱流体晃荡与船体运动耦合关系分。在频域中,利用三维水动力学软件求解船舶以及液舱的水动力方程,获得船舶与液舱的频域耦合运动频域特性,由IRF法得到时域波浪辐射力,计算船舶的水动力系数以及波浪载荷时域特性。同时基于VOF法模拟液舱晃荡,求解船舶与液舱晃荡耦合运动的时域方程。研究分析表明,液舱内液体的粘性对耦合作用有较大影响,特典型工况下,船舶的横摇和艏摇运动响应均减小,液舱总体起到了减摇舱的作用。 展开更多

关键词 耦合运动 液舱晃荡 时域 IRF法 船舶运动仿真

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基于等效机械模型的液舱-运动模拟平台系统动力学分析

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作者 郭家乐 常宗瑜 +2 位作者 何静文 郑中强 赵林 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第6期7-13,共7页

液化石油气等液态燃料在运输过程中受运载工具运动状态变化的影响易产生晃动,液舱晃动引起的流体冲击载荷将威胁运载船舶及车辆的安全性,严重时会发生倾覆。运用运动模拟平台进行液舱晃动试验是目前的重要研究手段,文中基于等效机械模... 液化石油气等液态燃料在运输过程中受运载工具运动状态变化的影响易产生晃动,液舱晃动引起的流体冲击载荷将威胁运载船舶及车辆的安全性,严重时会发生倾覆。运用运动模拟平台进行液舱晃动试验是目前的重要研究手段,文中基于等效机械模型方法对液舱-运动模拟装置的动力学进行了研究。首先,建立了在纵荡激励下矩形充液液舱的等效机械模型,并通过试验及仿真对等效机械模型进行验证。基于矩形液舱等效机械模型,联合Stewart并联机构,建立了液舱-运动模拟平台系统的动力学模型。通过与等质量无晃动系统进行对比,分析了晃动产生的流体载荷对运动模拟平台受载的影响。结果表明:激励频率对运动模拟平台受载有显著影响,在接近液舱固有频率的情况下,运动模拟平台所受载荷明显增大。该研究可为晃动模拟平台的承载能力校核、设计及控制提供参考。 展开更多

关键词 运动模拟装置 液箱晃动 等效机械模型 动力学模型

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