矩形液舱晃荡冲击载荷的试验机理研究

在不同外激振幅和频率下,采用大尺度模型试验方法对矩形液舱内液体晃荡产生的冲击压力进行了研究,主要包括在不同载液率下,液舱内的短期晃荡冲击载荷特性、冲击载荷的统计特性、时空分布规律及外激振幅和频率与晃荡冲击载荷的关系。试验结果表明,低载液率时自由液面附近冲击载荷大,高载液率时顶部冲击载荷大,30%时自由液面冲击载荷最大,低载液率时自由液面最大冲击力约为静水压力的3.5～4.5倍,外激频率越接近自由液面固有频率,冲击荷载的梯度受振幅的影响越大。文中研究可为计算晃荡载荷提供参考,并对液舱设计具有一定指导意义。

FLNG液化系统动态特性分析

对浮式液化天然气(FLNG)液化系统中丙烷预冷氮膨胀制冷循环的主要设备建立动态模型,以模拟的液化流程参数为初始参数,对丙烷预冷氮膨胀制冷循环在不同扰动形式下进行动态模拟。结果表明:FLNG制冷系统具有很强的惯性特性,并且对海洋晃动的反应非常明显;对同样信号形式,丙烷预冷剂扰动对LNG出口温度响应强度较小、跟踪误差大,同时响应时间比氮气扰动时响应时间短。

FLNG系统液化过程模拟及火用效率分析

浮式天然气液化是新兴的海上油气开发技术,但受到海洋环境和船体场地限制,天然气液化时耗功高、效率低,须开展浮式LNG制冷流程模拟及系统火用效率分析优化液化流程.以筛选的P-R方程为天然气液化相平衡计算基础,对天然气液化流程中压缩机、混合器、多股流换热器等设备的热力过程进行模拟;同时基于火用分析原理分析系统中各设备的火用损失,绘制系统的火用流图;揭示能量消耗的主要环节.用敏度分析法计算系统中主要设备的敏度,分析设备对系统火用效率的影响.结果表明:当设备位于系统的主干部位,权重大时,设备的敏度高;系统中各设备的敏度均为正值,即改进任意系统中任一环节火用效率,系统火用效率均提高;换热器和节流阀的敏度相对高,是改善系统效率的最有利环节;而压缩机是制冷系统中主要的火用损失设备,但却不是敏度最大设备.压缩机火用损失最大,占总火用损失的61.44%,节流阀占18.17%,换热器与散热器分别占9.32%和11.07%.