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全冷式LPG船舶液货系统的仿真研究

徐帮林  
【摘要】: 全冷式LPG船舶在我国的发展只有短短几年的历史。在这期间,产生了许多的问题。液化气船员整体素质不高是其中的一个重要原因,按照“STCW78/95”公约的要求,对船员进行模拟器仿真培训是一个重要而有效的措施,遗憾的是,国内尚未开发出相应的系统,基于这种考虑,本文针对该系统的装卸货物方面进行了课题研究。 在本文中,作者首先介绍了国内外液化气船的发展概况及船舶仿真的现状和应用;对LPG船舶货物系统作了简要的叙述。其次,运用经典流体力学理论对液化气船舶的货泵进行了理论分析,利用最小二乘法和插分法对货泵的工况点进行了求解;对再液化装置中的重要组成部分——压缩机、冷凝器、膨胀阀和液货舱分别进行了详细的理论研究和数学建模,对该模型给出了精确的数值计算结果;根据液货的流动状态,本文对液化气船舶货物管网和压载水管网分为液态单相和气液两相分别进行了相应的数值建模,将吉布斯定律运用于两相流之中,推导出了在两相平衡态下压力和温度之间的函数关系,并首次将有限元理论运用到两相流数值模型的求解过程中,取得了预期的效果。最后,文章对货泵、再液化装置和货物管网的货物装卸的操作过程进行了计算机计算仿真。


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