晃蕩液艙油品蒸發(fā)與油氣排放關(guān)系著油船裝貨作業(yè)的安全與環(huán)保,本文針對油船裝貨過程中液艙油品蒸發(fā)、油氣排放行為,構(gòu)建三維模型液艙,采用理論分析和數(shù)值模擬的方法探究裝貨速率和液艙晃蕩強(qiáng)度對艙內(nèi)油品的蒸發(fā)及透氣口處油氣排放影響。一、通過分析實(shí)際海況下油船裝貨過程,確定晃蕩因子及油品屬性,采用薄膜理論及擾動(dòng)能理論描述油品蒸發(fā)現(xiàn)象,并分析油品蒸發(fā)及油氣運(yùn)移動(dòng)力。考慮到靜止液艙裝貨情況下艙內(nèi)的層流特性,基于菲克定律、VOF模型、擾動(dòng)能理論及薄膜理論提出適用于層流狀態(tài)的油品蒸發(fā)模型。針對晃蕩液艙中油品的湍流特性,采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)實(shí)現(xiàn)液艙的晃蕩運(yùn)動(dòng),基于薄膜理論、VOF模型和擴(kuò)散傳質(zhì)模型定義液艙湍流狀態(tài)的油品蒸發(fā),同時(shí)通過RNG湍流模型將晃蕩與油品蒸發(fā)、油氣擴(kuò)散相關(guān)聯(lián)。二、基于選定的數(shù)值模型,分別對裝貨速率、液艙晃蕩引發(fā)的油品蒸發(fā)及油氣排放問題進(jìn)行求解,用模型試驗(yàn)驗(yàn)證了蒸發(fā)模型和數(shù)值試驗(yàn)的可靠性。在此基礎(chǔ)上分析了液艙油氣場的特征及其對氣液傳質(zhì)的影響,并借助對流擴(kuò)散理論分析了透氣口油氣濃度的變化特征。三、通過分析不同裝貨速率和液艙晃蕩強(qiáng)度產(chǎn)生的單位體積擾動(dòng)能、晃蕩強(qiáng)度的變化特征,并采用晃蕩能衡量流體的晃蕩強(qiáng)...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖3-1油船液艙三維數(shù)值模型

第三章晃蕩液艙油品氣液傳質(zhì)及透氣特性研究方法慮溫度變化的影響，因此，本研究忽略液艙四周及上下頂?shù)实扰摓殚L方體艙，并忽略模型艙壁厚度和裝貨過程艙壁的形變。采用艙的數(shù)值模型，如圖3-1所示。

圖3-2液艙數(shù)值模型的網(wǎng)格劃分Fig.3.2Mesharrangementofnumericalmodelofcargotank進(jìn)油口

圖3-1油船液艙三維數(shù)值模型Fig.3.1The3Dnumericalmodelofcargotank液艙數(shù)值模型幾何參數(shù)為0.64m×0.40m×0.47m（長×寬×高），進(jìn)油口直徑為.012m，孔心位置（0.2,0,0.01）；透氣口直徑為0.016m（....

圖3-3邊界條件的設(shè)置Fig.3.3Arrangementofboundaryconditions

及對流項(xiàng)分別采用低階顯式時(shí)間積分格式和二階艙內(nèi)油品低速非定常兩相流動(dòng)，采用壓力基分離瞬態(tài)問題求解的PISO算法更為合理�？刂品匠痰氖诫x散；氣液界面處表面張力與曲率也采用B樣程體積變化率采用高階離散格式進(jìn)行計(jì)算；組分采用低階顯式時(shí)間積分格式和二階迎風(fēng)格式ght格式，動(dòng)量、....

圖3-4靜止液艙網(wǎng)格依賴性計(jì)算結(jié)果

格依賴性分析止液艙網(wǎng)格依賴性分析數(shù)值模擬方法研究油船液艙油品氣液傳質(zhì)機(jī)理、油氣運(yùn)移及透一定質(zhì)量且分布合理的網(wǎng)格，本文采用的六面體結(jié)構(gòu)性網(wǎng)格能制液艙數(shù)值模型各部分網(wǎng)格疏密，更能保證網(wǎng)格質(zhì)量。因此，透氣口油氣濃度得到網(wǎng)格獨(dú)立性解。表3-1算例網(wǎng)格數(shù)量Tab.3.1Gridqu....

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