抽吸气流量对催化惰化系统性能影响

基于耗氧型惰化系统惰化原理,建立了绿色低温催化惰化系统(3CGIS)的AMESim仿真模型,研究了绿色低温催化惰化系统抽吸气流量对惰化时间的影响,以及飞行包线内燃油箱气相空间氧气体积分数变化。将计算结果与试验数据进行对比,结果表明,飞行包线内燃油箱气相空间氧气体积分数计算结果与试验结果基本一致,验证了仿真模型的正确性。在此基础上,得到抽吸气流量与惰化时间近似呈反比关系;当惰化时间一定时,抽吸气流量随载油率的降低而增加;针对下降阶段燃油箱气相空间氧气体积分数可能超过12%,提出一种双流量惰化模式设计方法,可保证氧气体积分数在整个飞行包线内低于12%。仿真结果为绿色低温催化惰化系统的设计与优化提供了依据。

液舱旋转射流气体惰化特性分析

针对LNG液舱壁惰化死角难以惰化、惰化进程监测误差大导致惰化效率低的问题,对C型独立液舱的气体惰化特性进行分析。建立数值模拟模型,分析舱内氧气体积分数及等值面分布形态、体积置换次数、惰化完成时间,比较旋流强度、进气速度和直径占比对惰化过程的影响,探讨其气体惰化特性。结果表明:随着旋流强度增大,惰化完成时间先缩短后延长再缩短,当旋流强度为1.0或1.5时去除惰化死角效果明显,且惰化完成时间短、耗气量少。增加惰性气体进气速度和提高直径占比,可以明显消除惰化死角且缩短惰化完成时间、减少耗气量。对惰化过程监测,采用出口平均氧气体积分数来判断惰化完成情况会造成误判,出口平均氧气体积分数降低至2%的时间与舱内最大氧气体积分数降低至2%的惰化完成时间的最大相对偏差为25.53%,最小相对偏差为1.40%,平均相对偏差为7.00%。因此,建议监测出口平均氧气体积分数,但是应在出口氧气体积分数达到2%后继续延长30%惰化时间,确保舱内最大氧气体积分数达标。