一、低温绝热储运容器气液平衡与安全泄放关系的探讨(论文文献综述)
朱华强[1](2020)在《低温绝热气瓶检验站筹建及其蒸发率测试研究》文中认为着工业快速发展,低温绝热气瓶作为储运低温液化气体的瓶式容器,在工业、医学、食品等方面的应用越来越广泛。低温液化气体具有低温、气液比大等特点,特别对于可燃、易燃的低温液体介质来说,泄漏会导致火灾或爆炸事故,其危害非常大。为保障低温绝热气瓶的安全使用,配套相应的低温气瓶检验站成为了发展低温产业的重要支撑。此外,蒸发率测量是监控低温绝热气瓶绝热性能的有效方法,也是气瓶定期检验的主要项目之一。但目前蒸发率测试方法存在充满率不统一、静置时间长、环境因素影响等问题。本文从筹建低温绝热气瓶检验站以及改进蒸发率测试方法出发,采用对比分析研究及实验数据验证,得到蒸发率测试的修正方法,主要研究内容与结论如下:对广东省特种设备检测研究院东莞检测院筹建低温绝热气瓶检验站的必要性和可行性进行分析,对检测所需的主要设备仪器及低温管道的技术参数进行选型,完成了低温气瓶检验站筹建。分别对冷热态气瓶进行相同充装压力的实验,结果表明在相同环境条件和充装压力下,同一气瓶在热态时第一天的蒸发率要比冷态时要大,第二天开始则比冷态时要小;在相同环境条件及热状态下进行不同充装压力的实验,结果表明气瓶在高充装压力时蒸发率比低充装压力要小。无论冷热态气瓶或不同充装压力,只要充装到气瓶有效容积95%以上标准大气压(101.325 k Pa)下的液氮量,得到静置的平衡时间可由原来的48h缩短至24h。为有效减少蒸发率影响因素之间相互的干扰,本文通过搭建恒温湿箱,采用控制变量法对影响因素逐一进行研究分析,发现随着环境温度升高,蒸发率就越大;环境湿度越大,蒸发率就越大,且气瓶容积越小,湿度影响越大;常压下,环境压力与蒸发的关系呈反比例关系。提出“平衡充满率”的概念,并通过不同充满率的实验发现随着平衡充满率的减小,蒸发率减小。为消除充满率对蒸发率的影响,本文提出基于平衡充满率对蒸发率测试方法的修正。在原有蒸发率计算方法基础上,利用平衡充满率修正系数R充满率进行修正,修正后的蒸发率与标准额定充满率下的蒸发率值偏差小于10%,满足工程需求。研究采用了平衡充满率修正系数法的方法实现了以更少平衡充满率(即液位)的测试结果来反映标准要求的额定充满率下的蒸发率要求,节省了测试所需液氮、降低了检测成本以及提高了检测效率。
张晓兵[2](2020)在《深冷低温液氢气瓶极限承载能力研究》文中指出社会的迅速发展对能源的依赖性越来越强,煤和石油等化石能源储量有限、不可再生,而且会产生雾霾、颗粒物和温室效应的影响,不利于环境保护。氢能因具有无污染、可再生等特点而受到广泛关注,成为了优化能源消费结构和国家能源安全的战略选择,吸引了一些国家开始研究以氢能作为动力的汽车。尤其是使用液化氢气作为能源的车辆是研究的热点。研究为液氢能源车辆提供液氢的气瓶结构性能对氢的安全使用具有重要意义。液氢温度很低,温度升高气化会导致气瓶内部压力迅速升高以及发生泄漏时会快速蒸发形成空气可燃爆炸的混合物,因此液氢使用的安全性非常重要。本文主要研究对象为深冷低温液氢气瓶。该气瓶为双层结构,内胆主要由低温性能优良的316L不锈钢材料制成,外壳材料由S30408不锈钢材料制成,内胆和外壳之间为高真空多层绝热。因为包含液氢介质的极限承载能力试验危险性和成本都比较高,因此本研究使用了数值仿真的方法对深冷低温液氢气瓶极限承载能力进行了研究。本研究使用数值仿真方法对低温深冷液氢气瓶的承载能力进行研究,建立了气瓶外壳、内胆和后端支撑等结构三维数值模型,通过使用有限元计算方法预测气瓶的极限承载能力,研究成果如下:(1)建立了气瓶内胆数值仿真模型,使用极限载荷法和弹塑性分析方法对气瓶内胆进行极限承载能力分析,预测内胆的爆破载荷,极限载荷法因为不考虑塑性应变,因此预测值小于考虑材料硬化的弹塑性分析预测值。模拟结果表明该结构满足工程需要。(2)建立了气瓶外壳的三维数值模型,对其进行稳定性分析,通过线性和非线性屈曲分析,计算出外壳的发生失稳时的波数和临界失稳载荷。模拟结果显示线性屈曲临界载荷和非线性屈曲临界载荷均满足工程设计要求。(3)提出了一种新型低温深冷气瓶后端支撑结构,通过对结构进行承载能力分析和稳态传热数值仿真分析,仿真结果表明该结构具有良好的承载能力和绝热性能,对比目前使用的十字形气瓶后端支撑结构,新结构能够降低气瓶的漏热率,并且能够满足承载能力要求。本文仿真研究结果表明,该型式气瓶结构极限承载能力满足安全和使用要求,可以为实际设计制造过程提供参考,有助于促进液氢气瓶的研发过程。
付启亮[3](2020)在《真空失效下低温容器压升率研究》文中指出撞击、管路泄漏等因素可能会造成潜水器用低温容器夹层真空度降低,甚至完全失效,使其漏热量骤增,导致内罐压力快速升高,对船体和人员的安全造成严重威胁。由于潜水器作业环境及任务的特殊性,一旦发生低温容器夹层真空失效事故,潜水器需在允许上浮地点应急上浮至可排放深度或水面以排放低温容器内气体,降低内罐压力,但在寻找允许上浮地点和应急上浮过程中压力会持续升高。能否成功处理潜水器用低温容器夹层真空失效这一事故,内罐压升率是非常关键的影响因素。以往针对高真空多层绝热低温容器压升率研究的焦点多集中在夹层真空完好或完全失效工况下,研究对象多用于航天领域和民用领域,针对潜水器用低温容器在不同程度夹层真空失效下的内罐压力升高规律及其对潜水器的影响鲜有研究。基于此,本文通过理论分析、仿真模拟与实验研究相结合的方法对不同程度夹层真空失效、不同初始充满率下低温容器压力升高规律及其对潜水器的影响进行了研究,主要开展了以下研究工作:(1)建立了高真空多层绝热低温容器夹层真空度与通过内罐壁面热流密度的理论模型。利用该模型计算了不同夹层真空度下通过内罐壁面的热流密度和不同漏热途径占多层绝热体总漏热量的比例。通过内罐壁面的平均热流密度随夹层真空度降低而增大,当夹层真空度高于10-2Pa或低于10Pa时,通过内罐壁面的平均热流密度随夹层真空度的降低变化较小,夹层真空度处于10-2Pa10Pa之间时,通过内罐壁面的平均热流密度随夹层真空度降低而迅速增大。层间残留气体传热占多层绝热体总漏热量的比例随夹层真空度降低而增大,辐射传热、绝热材料固体导热占多层绝热体总漏热量的比例随夹层真空度降低而减小,当夹层真空度低于10Pa时层间残留气体传热成为低温容器漏热的主要途径。(2)采用混合模型对不同程度夹层真空失效、不同初始充满率下某几何容积为110L的低温容器内液氮蒸发过程进行了仿真模拟。低温容器内低温液体存在明显的温度分层现象,低温容器压升率随夹层真空度降低和初始充满率增大而增大。相同初始充满率下,夹层真空完全失效(夹层真空度为105Pa)下低温容器压升率与夹层真空度为10-3Pa、1Pa和10Pa下相比,最大倍数分别为10.4倍、4.93和1.36倍;相同夹层真空度下,初始充满率为90%时低温容器压升率与初始充满率为50%和70%时相比,最大倍数分别为4.14倍和2.46倍。(3)制定了研究高真空多层绝热低温容器夹层真空失效程度和初始充满率对内罐压力升高规律影响的实验方案,搭建了模拟高真空多层绝热低温容器发生真空失效事故的实验台,对初始充满率为50%,夹层真空度为10-3Pa工况下某几何容积为110L的低温容器压升率进行了研究,实验结果与相应模拟结果吻合度较高(两者最大相对误差小于3.5%)。(4)讨论了压升率对处理潜水器用低温容器夹层真空失效事故的影响。结果表明,潜水器用低温容器夹层真空失效事故发生后允许处理事故的时间随压升率增高而缩短。在本文所设定情境下,压升率为11.07kPa/min、14.58kPa/min和25.67kPa/min时允许处理事故时间分别为85min、50min和26min。
郭志钒,巨永林[4](2019)在《低温液氢储存的现状及存在问题》文中研究说明储氢是氢能发展中的一个重要方面。低温液化储氢由于其储氢密度大、能量密度高等特点,具有很大的优势。首先分析了三种主流储氢方式的优缺点与发展现状,并针对低温液态储氢技术进一步展开,从被动绝热与主动绝热两个方面介绍了当前已广泛应用,以及新发展的绝热技术,指出其各自不足与未来的发展方向。另外还从低温容器设计的角度,对低温液氢容器的结构设计、选材以及安全性保障等方面进行了描述。
蔡小刚[5](2018)在《LNG储罐无损储运特性的研究》文中指出随着能源与环境问题的日益突出,天然气作为新型清洁能源得到了各国的广泛关注。目前,天然气的运输主要有管道运输和LNG储罐运输两种方式,随着技术的成熟,LNG储罐储运得到了广泛的应用。由于天然气属于易燃易爆的化学品,在储运过程中泄露会造成严重的后果,因此对LNG无损储运过程进行研究,分析影响无损储运过程中罐内升压的因素,从而有效控制储罐内压力的上升是非常必要的。本文主要研究工作即是采用数值模拟方法对LNG储罐无损储运过程进行研究,具体研究内容如下:(1)根据物性参数表数据,运用MATLAB软件对随温度变化的低温LNG等流体的热物性参数进行了多项式拟合;在此基础上对LNG储罐内气液两相流动、传热及蒸发过程建立数学分析模型,通过对涉及的蒸发冷凝源项方程进行UDF编程,并导入FLUENT软件,建立起了低温液体无损储运过程直接模拟的CFD分析模型;以250 m3卧式液氮储罐的无损储运过程实验结果验证了所建立的模拟分析模型的正确性。(2)利用建立的CFD分析模型,首先对250 m3卧式LNG储罐充液后初始热响应进行了模拟,得到了外界漏热条件下储罐内初始阶段的温度、流场、压力分布情况及规律,同时得到了从初始状态到汽液平衡时的温度、压力变化曲线,分析了储罐内RB对流的形成及影响因素。利用CFD模型分别对不同初始充满率、不同热流密度、不同尺寸的储罐无损储运过程进行了模拟,得到了LNG储运过程中罐内流场、温度、压力分布的直观云图及变化规律。通过对不同条件下的无损储运过程的模拟对比,揭示了储罐内径、漏热热流密度及初始充满率对无损储存时间的影响关系及规律。(3)进一步利用传统热力学模型对250 m3卧式LNG储罐的无损储运过程中的温度、压力进行了计算,将饱和均质模型、均相表面蒸发模型、三区模型三种模型计算的无损储存时间结果与CFD模拟结果进行了对比,分析了各个热力学模型计算结果与实际的偏差,以及产生偏差的原因。(4)基于CFD模拟分析结果,以及储罐内径、热流密度对无损储存时间的影响关系,建立了一种新型无损储存时间的快速计算模型,并通过两个实例验证了模型的可靠性,为工程实际中计算无损储存时间提供了很大的便利。
李金娟[6](2018)在《LNG储罐预投产工艺技术研究》文中指出LNG储罐是LNG接收站内的关键设备,常压下LNG的储存温度低至111K,因此预冷是储罐投产之前必须的一环。本文先通过实验方法对小型低温储罐预冷、充装及储存参数变化规律进行研究,而后从理论分析、数值模拟和实例验证三个方面对大型LNG储罐的预冷过程进行研究,主要研究内容与结论如下:以195L小型低温储罐为研究对象,液氮为实验介质,对预冷、充装与稳定储存阶段规律变化进行实验研究,得到如下结论:(1)预冷过程分为3个阶段,高温恒定阶段、快速温降阶段及缓慢温降阶段。(2)充装过程,罐内出现温升现象,且自下而上,温升幅度减小。(3)储罐蒸发流量呈周期性波动,波动趋势与环境压力波动趋势相反,与温度波动趋势无关。(4)储罐初始充装率越高,压力升高速度越小,安全储存时间越长。研究LNG储罐预冷工艺流程及预冷要求,对LNG预冷和低温氮气预冷进行对比分析,综合考虑经济性以及安全性,给出各工艺的适用条件。对16×104m3大型LNG储罐预冷过程进行传热分析,建立预冷数学模型,利用MATLAB编程求解,研究预冷规律及其影响因素,得到以下结论:(1)预冷初始,储罐压力及BOG排放流量迅速增加;随预冷进行,LNG流量增大且增速增加,储罐压力减小,BOG排放流量缓慢增大直到后期减小。(2)温降速度越大,预冷用时越少,LNG流量、BOG排放流量及罐内压力越大;LNG总用量及BOG排放总量越小,当温降速度超过-3K/h后,影响减弱。(3)储罐初始压力以及BOG排放设定压力对预冷过程影响较小。因此,建议预冷前期,采用小温降速度;后期加大温降速度;整个预冷过程,平均温降速度控制在-2-3K/h;储罐初始压力为1015kPa,BOG排放设定压力为15kPa。建立16×104m3大型LNG储罐LNG预冷三维数值模型,对LNG相变问题进行理论分析,编写UDF进行模拟,数值模拟结果与现场预冷数据较为吻合,证明了模型的可靠性。研究预冷过程物理场变化规律并分析喷淋环对预冷的影响,结果表明:(1)大型储罐罐内温度变化趋势与小型储罐预冷实验结果一致。(2)温度场与罐内流场相互影响。储罐的左右两边均形成了涡流。(3)预冷过程罐底中心区域出现二次回流,减慢温降速度。(4)预冷过程,罐内下部压力高于上部压力,压力梯度明显。(5)喷淋环管的位置、直径、喷嘴个数均对储罐预冷过程均有影响。对于16×104m3LNG储罐,建议应尽量将喷淋环管与放空口距离增大,喷淋环直径为13m,喷嘴个数不宜过多,个数范围一般在1828个。
俞志东[7](2017)在《铁路罐式箱LNG运输振动三分相蒸发计算模型及安全评估技术研究》文中指出LNG (Liquefied Natural Gas)就是将矿场生产的天然气经过净化、制冷、液化等措施后,在常压、-160℃下成为液态的天然气。LNG是一种多组分混合物,其温度变化会引起压力上升的问题,LNG运输量越大时间越长,储罐泄漏风险就会增大。为了解决这些问题,就需要弄清楚运输过程中LNG储罐内温度场分布、压力和蒸发变化规律,对储罐可能的泄漏及蒸气云扩散危害后果进行研究。针对铁路罐式箱LNG运输振动特殊性,分析了振动条件下,罐内低温液体对流传热系数受到振动振幅和频率的影响;分析了振动条件下,罐内低温液体边界层的起始点受到上下震荡、左右摇晃和前后晃动的影响。对卧式低温储罐振动条件下的无损存储规律进行了研究,结合已有的三分相无损存储模型和边界层研究成果,基于质量守恒和能量守恒原理,建立铁路罐式箱LNG运输振动蒸发规律的新模型,用C语言编写了计算程序,并进行了实例验证。对铁路LNG罐式箱格尔木-拉萨运输试验进行了研究,得出运输过程中LNG罐式箱压力变化值等实验数据,由模型计算得出的LNG存储计算结果与试验数据进行了比较,模拟计算值与试验值吻合的比较好。铁路LNG罐式箱储存大量低温且易燃易爆的LNG, 一旦发生泄漏将对周边人群、财产及大气环境造成极大的危害。选择合适方法对铁路LNG罐式箱可能泄漏及蒸汽云扩散危害后果进行模拟研究具有重要意义。本文综合了大量文献研究成果,结合本研究的特点,制定了 LNG泄漏扩散模型定量评价方法,借助于国外大型LNG泄漏扩散现场实验数据集,对基于PHAST计算模型在铁路LNG罐式箱泄漏扩散模拟上的“有效性”进行定量研究,评价结果表明:PHAST对于铁路LNG罐式箱泄漏扩散行为的模拟具有有效性。构建铁路LNG罐式箱运输条件下安全评估程序。利用铁路罐式箱LNG运输振动蒸发模型分析了各种影响密闭LNG罐式箱的压力和蒸发率的因素,结果显示在计算的压力范围内:密闭LNG罐式箱存在“最佳初始充装率”,当初始充装率小于最佳初始充装率时,储罐的安全存储时间随初始充装率增大而增大;初始充装率大于最佳初始充装率时,储罐的安全存储时间随初始充装率增大而减小;充装率等于最佳初始充装率时密闭LNG储罐的安全存储时间最长。储罐保温层导热系数越大,储罐内压力上升的越快,安全存储时间越短。对铁路LNG罐式箱泄漏实例分析:不同罐内压力泄漏对比、不同风速的泄漏对比、不同大气稳定度泄漏对比、不同破裂泄漏尺寸泄漏对比、不同泄漏角度泄漏对比、不同环境温度下泄漏对比。模拟结果显示,泄漏源强度越大,扩散面积越大;泄漏现场的风速对LNG的消散起比较大的作用,风速越大,LNG消散速度越快,扩散面积越小;大气稳定度对LNG浓度消散起决定性作用,大气越不稳定,LNG消散越快;储罐泄漏口径对LNG泄漏扩散影响巨大,口径越大,LNG扩散距离和面积越大,危害面积越大。对铁路LNG罐式箱和铁路LPG(Liquefied Petroleum Gas)罐式箱泄漏后果进行模拟分析,分析结果显示LNG泄漏影响范围要小于LPG事故影响范围。
李杰[8](2017)在《低温绝热压力容器失效因素及检验技术研究》文中进行了进一步梳理低温绝热压力容器在使用的过程中,常会出现失效的问题,文中对造成低温绝热压力容器失效的主要因素进行简单的论述分析,同时对低温绝热压力容器检验技术的应用极易出现的问题,提出了相应的解决对策。对低温绝热压力容器定期做好设备检查与维修工作,能够确保锅炉系统以及其他系统的正常运转。
刘忠华[9](2016)在《LNG加气站建造技术与静设备完整性管理研究》文中指出LNG汽车代表着今后清洁汽车新的发展方向,而LNG加气站是LNG汽车使用链上不可或缺的一环,LNG低温储罐是LNG加气站中的重要设施。为此,针对LNG加气站快速增长的需求,提出LNG加气站模块化建造技术,研究低温储罐制造部分关键技术,实施静设备RBI管理应用,这对保证设备安全运行有着重要意义。在跟踪分析LNG加气站制造最新进展的基础上,以天津某LNG加气站的具体设计制造为例,分析部分核心设备选型和技术要点;提出LNG加气站模块化设计思路,以60 m3LNG加气站为例,根据设备配置要求筛选主要设备并设计出系统工艺流程;深入研究LNG加气站低温储罐制造关键技术,主要包括低温材料(-192℃)的焊接技术、低温绝热压力容器的保冷技术和LNG储罐内外筒套合技术。在静设备全生命周期管理方面,提出基于风险评估的静设备完整性管理。以LNG加气站静设备为例,进行风险的识别与定量评估,进而基于风险等级确定中高风险设备,并制定基于风险的检测与维修方案,提高设备的安全性和可维修性。研究结果表明:采用低温储罐的低温焊接、检验、保冷等一系列工艺制造技术,可提高LNG储罐自主制造能力和效率;低温储罐系列产品具有使用寿命长、结构紧凑、占地面积少、集中控制、操作和维修方便等特点;将设备集成到两个标准模块中的建造方案,可有效集成设备资源,优化建造流程,实现标准化建造和模块互换替代性;采用模块化建设方案建成的加气站具有泵卸车、储罐增压、计量、加液、EAG排放等功能,同时具有安全监控、报警、紧急关断、应急保护功能,并能实现数据远程传输;LNG加气站模块化对场地要求低,3-5天即能建成投产,且方便搬运,造价和运行费用低,可依托现有加油站实现经营,降低加气站的投资和经营风险,可供类似LNG加气站设计及建造借鉴;采用RBI技术,可确定主要高风险静设备,并制定针对性较强的检验计划,减少检验成本,降低设备设施管理成本和安全风险,可靠保障了设备的安全运行。
赵玉娇[10](2016)在《LNG储罐内蒸发气动态过程分析》文中研究说明LNG储罐是液化天然气运输和储存必不可少的储存容器,LNG必须要低温条件下存储,存储温度大概在-162℃左右,在LNG储罐储存的过程中,由于储罐不能完全绝热,外界的热量会传递到储罐内部,一部分的LNG就会蒸发成气体,随着外界的热量不断泄漏进储罐里,导致储罐内蒸发气空间压力不断升高。本文以一个200L低温LNG储罐为研究对象,以低温储存最新成果的四区模型为基础,用Visual C++编程针对储罐储存过程中蒸发气空间变化进行了动态分析。伴随着储罐内LNG液体的蒸发,其气-液两相的构成和热物性参数都在发生改变。本文研究了液体的蒸发,认为液体的蒸发发生在液体表面及其附近,得到了蒸发气空间与液体表面近似达到气-液平衡的结论。本文选择了SRK状态方程来描述气-液平衡,选取了LKP方程来求解低温天然气气体的热物性并编写了求解低温气态气体密度和焓值的程序,对于液态天然气的热物性质,用多项式拟合的方式拟合出精度比较高的物性表达式。蒸发气空间状态参数计算的过程中,要在已知(ρ,h)的状况下求解(P,T),通过迭代的方式无法计算,是一个需要用二维搜索来求解的问题,本文运用了25点搜索法计算了气态低温气体的状态参数。为了验证四区模型的正确性,选择了一个15L低温液氮储罐的无损储存实验作为借鉴,对不同初始充满率下的低温液氮无损储存情况进行了实验,实验共进行了4次,得到了储罐储存过程中蒸发气空间压力变化及无损储存时间等实验数据,并将实验值与模拟计算值进行对照比较,模拟计算值与实验值能很好的吻合,由此验证了模型的正确性。最后运用四区模型对200L LNG储罐蒸发气空间进行了动态分析,由模拟求解结果分析得出:蒸发气空间的压力上升速率随着时间增加而增大;蒸发气空间的温度一直高于液相的温度,相差不是很大;在初始充满率75%左右时具有最长的安全储存时间;储罐的初始压力越大,储存后期压力升高速度就越慢;在相同的初始充满率与漏热条件下,不同大小的储罐呈现出近似相同的储存规律,无损储存的时间与储罐内径成正比;甲烷中加入重组分时,压力上升速率减小,安全储存时间变长,加入轻组分时,会减弱重组分的影响;储罐的漏热量对蒸发气空间压力的变化影响最大。这些LNG储罐储存的一般规律对储罐的安全储存具有一定的指导意义。
二、低温绝热储运容器气液平衡与安全泄放关系的探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、低温绝热储运容器气液平衡与安全泄放关系的探讨(论文提纲范文)
(1)低温绝热气瓶检验站筹建及其蒸发率测试研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景、目的及意义 |
1.2 低温绝热气瓶行业发展概述 |
1.2.1 低温绝热气瓶行业现状 |
1.2.2 低温绝热气瓶检验站现状 |
1.3 低温绝热气瓶检验站建设方案研究 |
1.4 低温绝热气瓶蒸发率测试研究 |
1.4.1 蒸发率测试方法 |
1.4.2 现有蒸发率测试方法的局限性 |
1.4.3 低温绝热气瓶蒸发率测试研究 |
1.4.4 蒸发率测试研究发展方向 |
1.5 本文的主要工作 |
第二章 低温绝热气瓶检验站筹建研究 |
2.1 必要性分析 |
2.2 可行性分析 |
2.3 低温绝热气瓶检验站建设技术方案研究 |
2.3.1 检验功能区布置 |
2.3.2 检测设备仪器配套 |
2.3.3 低温储罐及附属管道选型 |
2.4 本章小结 |
第三章 气瓶冷热状态及充装压力对蒸发率影响 |
3.1 实验设计 |
3.1.1 实验研究对象 |
3.1.2 实验步骤 |
3.1.3 实验原理及注意事项 |
3.2 实验过程及数据记录 |
3.3 实验结果分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 低温绝热气瓶蒸发率影响因素的研究 |
4.1 实验系统搭建 |
4.1.1 实验原理 |
4.1.2 实验系统装置的设计选型及技术要求 |
4.1.3 实验内容及步骤 |
4.2 环境温度对蒸发率的影响 |
4.3 环境湿度对蒸发率的影响 |
4.4 环境压力对蒸发率的影响 |
4.5 平衡充满率对蒸发率的影响 |
4.5.1 环境条件下平衡充满率与蒸发率的关系 |
4.5.2 恒温湿箱内平衡充满率与蒸发率的关系 |
4.6 基于平衡充满率对蒸发率测试方法的修正 |
4.6.1 充满率修正方法 |
4.6.2 充满率修正方法的验证 |
4.7 平衡充满率修正方法应用 |
4.7.1 平衡充满率修正方法应用设计 |
4.7.2 平衡充满率修正方法应用意义 |
4.8 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(2)深冷低温液氢气瓶极限承载能力研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景 |
1.1.1 选题意义 |
1.1.2 课题来源 |
1.2 氢能研究现状 |
1.2.1 氢能的利用 |
1.2.2 氢燃料电池 |
1.2.3 氢能储运方式 |
1.2.4 深冷低温储运装备研究 |
1.2.5 气瓶分类 |
1.2.6 氢泄露时应急处理方法 |
1.2.7 存在问题 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 本章小结 |
第2章 深冷低温液氢气瓶结构仿真分析 |
2.1 深冷低温液氢气瓶结构参数 |
2.1.1 内胆结构参数 |
2.1.2 外容器结构参数 |
2.1.3 支撑结构 |
2.2 极限承载能力分析介绍 |
2.2.1 应力分类法 |
2.2.2 极限载荷分析法 |
2.2.3 弹-塑性应力分析方法 |
2.3 气瓶内胆极限承载能力分析 |
2.3.1 材料性能 |
2.3.2 承载能力理论计算 |
2.3.3 承载能力数值计算 |
2.4 气瓶外容器稳定性校核 |
2.4.1 外容器失稳分析 |
2.4.2 理论计算 |
2.4.3 数值模拟计算 |
2.5 本章小结 |
第3章 一种新型车载低温气瓶后端支撑结构分析 |
3.1 支撑结构介绍 |
3.2 分析计算 |
3.2.1 有限元计算原理 |
3.2.2 物理模型 |
3.2.3 模型建立 |
3.2.4 载荷与边界条件 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 传热计算结果 |
3.3.2 极限承载能力计算结果 |
3.3.3 结果分析 |
3.4 结论 |
3.5 本章小结 |
第4章 结论 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)真空失效下低温容器压升率研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号说明 |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 低温容器在潜水器上的应用 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 课题研究内容 |
第2章 真空失效下夹层传热分析 |
2.1 多层绝热体传热 |
2.2 支撑结构传热 |
2.3 管路传热 |
2.4 热流密度 |
2.5 本章小结 |
第3章 液氮蒸发过程仿真研究 |
3.1 模型建立 |
3.2 混合模型 |
3.3 求解计算设置 |
3.3.1 边界条件 |
3.3.2 初始条件 |
3.3.3 计算方法 |
3.4 本章小结 |
第4章 不同工况下模拟结果及分析 |
4.1 温度场 |
4.1.1 不同工况下温度云图 |
4.1.2 各工况下监测点温度变化 |
4.2 压力场 |
4.2.1 夹层真空度的影响 |
4.2.2 初始充满率的影响 |
4.2.3 压升率对潜水器处理事故的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 低温容器压升率实验方案设计及初步实验研究 |
5.1 实验目的 |
5.2 实验装置 |
5.2.1 测试容器 |
5.2.2 真空失效发生系统 |
5.2.3 制冷系统 |
5.2.4 数据采集和显示系统 |
5.2.5 抽真空系统 |
5.3 实验方法 |
5.4 实验流程及具体步骤 |
5.5 实验结果及分析 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
1 研究内容总结 |
2 研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
(4)低温液氢储存的现状及存在问题(论文提纲范文)
1 引言 |
2 主要储氢技术 |
3 低温绝热技术 |
3.1 被动技术 |
3.1.1 传统技术 |
3.1.2 变密度多层绝热 |
3.1.3 辐射制冷 |
3.2 主动技术 |
3.2.1 零蒸发技术发展 |
3.2.2 问题与难点 |
3.3 两者比较 |
4 低温储罐设计 |
4.1 结构设计 |
4.1.1 外型形状 |
4.1.2 支撑结构 |
4.2 低温材料 |
4.2.1 工程材料的低温性能 |
4.2.2 常用的低温材料 |
4.3 安全问题 |
4.3.1 压力安全 |
4.3.2 氢安全 |
5 结论与展望 |
(5)LNG储罐无损储运特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 低温储运的发展及研究现状 |
1.2.1 低温储罐的发展及现状 |
1.2.2 低温储罐绝热技术的发展及现状 |
1.2.3 国外低温无损储运技术的发展及现状 |
1.2.4 国内低温无损储运技术的发展及现状 |
1.3 目前低温液体无损储运面临的问题及发展趋势 |
1.4 研究目的和研究内容 |
1.4.1 研究目的 |
1.4.2 研究内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 低温流体的热物性计算 |
2.1 氮的物性计算 |
2.1.1 氮的密度计算 |
2.1.2 氮的比热容计算 |
2.1.3 氮的黏度计算 |
2.1.4 氮的导热系数计算 |
2.1.5 氮的饱和温度计算 |
2.1.6 氮的汽化潜热计算 |
2.2 天然气的物性计算 |
2.2.1 天然气的密度计算 |
2.2.2 天然气的比热容计算 |
2.2.3 天然气的黏度计算 |
2.2.4 天然气的导热系数计算 |
2.2.5 天然气的饱和温度计算 |
2.2.6 天然气的汽化潜热计算 |
2.3 本章小结 |
第3章 低温无损储运CFD模型的建立及验证 |
3.1 低温储罐的物理模型 |
3.1.1 低温储罐的实物模型 |
3.1.2 低温储罐的二维模型 |
3.1.3 低温储罐几何参数的计算 |
3.2 数学模型 |
3.2.1 基本守恒方程 |
3.2.2 湍流模型 |
3.2.3 蒸发冷凝模型 |
3.3 CFD仿真模型 |
3.4 模型的验证 |
3.5 本章小结 |
第4章 250m~3卧式LNG储罐充液后初始热响应分析 |
4.1 模型初始及边界条件 |
4.2 储罐内的流场分布规律 |
4.3 储罐内不同时刻的温度、流场分布 |
4.4 初始温度、压力变化规律 |
4.5 储罐内的RB流型及规律 |
4.6 结论 |
4.7 本章小结 |
第5章 LNG无损储存升压速率影响因素的分析 |
5.1 概述 |
5.2 不同热流密度对无损储存特性的影响 |
5.2.1 不同热流密度下储罐内的温度、流场分布 |
5.2.2 热流密度对升温速率的影响 |
5.2.3 热流密度对升压速率的影响 |
5.3 不同内径对无损储存特性的影响 |
5.3.1 不同内径储罐内的温度、流场分布 |
5.3.2 储罐内径对升温速率的影响 |
5.3.3 储罐内径对升压速率的影响 |
5.4 不同初始充满率对无损储存特性的影响 |
5.4.1 无损储存过程中罐内的流场分布及变化规律 |
5.4.2 储存过程中罐内液相温度分布及升温规律 |
5.4.3 不同初始充满率下升压规律及无损储存时间对比 |
5.5 结论 |
5.6 本章小结 |
第6章 不同热力学模型对无损储存时间的预测分析 |
6.1 概述 |
6.2 CFD模拟结果与传统热力学计算结果对比分析 |
6.2.1 不同模型计算得到的无损储存时间的对比分析 |
6.2.2 传统热力学模型的误差原因分析 |
6.3 结论 |
6.4 本章小结 |
第7章 基于CFD模拟结果建立的无损储存时间计算模型 |
7.1 概述 |
7.2 250 m~3卧式LNG储罐的CFD模拟数据 |
7.3 新型无损储存时间计算模型的建立 |
7.4 新型无损储存模型的实例验证 |
7.5 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
致谢 |
(6)LNG储罐预投产工艺技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 LNG储罐预投产工艺 |
1.2.1 水压试验 |
1.2.2 气密性试验 |
1.2.3 干燥和置换 |
1.2.4 LNG储罐预冷工艺 |
1.3 LNG储罐预冷技术研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 小型低温储罐预冷、充装及储存研究 |
2.1 实验系统设计 |
2.1.1 实验装置 |
2.1.2 测量方法 |
2.1.3 实验步骤 |
2.2 实验结果分析 |
2.2.1 预冷过程低温储罐参数变化规律 |
2.2.2 充装过程低温储罐参数变化规律 |
2.2.3 环境条件对稳定储存蒸发速率的影响 |
2.2.4 初始充装率对稳定储存的影响 |
2.3 低温氮气预冷数学模型 |
2.3.1 模型假设 |
2.3.2 数学模型建立 |
2.3.3 模型相关参数的确定 |
2.3.4 低温氮气预冷模型验证 |
2.4 本章小结 |
第三章 大型LNG储罐预冷工艺计算模型 |
3.1 LNG储罐预冷工艺 |
3.1.1 预冷前准备 |
3.1.2 预冷标准 |
3.1.3 低温氮气预冷工艺 |
3.1.4 LNG预冷工艺 |
3.1.5 预冷工艺对比 |
3.2 LNG预冷模型 |
3.2.1 LNG接收站储罐预冷工艺 |
3.2.2 模型假设 |
3.2.3 数学模型建立 |
3.2.4 模型相关参数的确定 |
3.2.5 LNG预冷模型验证 |
3.3 预冷过程的影响因素 |
3.3.1 温降速度对预冷过程的影响 |
3.3.2 不同初始储罐压力对预冷过程的影响 |
3.3.3 不同BOG排放设定压力对预冷的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 大型LNG储罐预冷数值计算研究 |
4.1 数学模型建立 |
4.1.1 基本控制方程 |
4.1.2 湍流流动模型 |
4.1.3 多相流模型 |
4.1.4 相变传热模型 |
4.2 物理模型建立 |
4.2.1 几何建模 |
4.2.2 网格划分 |
4.2.3 网格无关性与时间步长独立性验证 |
4.3 数值模拟方法 |
4.3.1 材料属性 |
4.3.2 初始条件 |
4.3.3 边界条件 |
4.3.4 计算方法 |
4.3.5 收敛控制条件 |
4.4 数值模拟结果及分析 |
4.4.1 数值模拟结果验证 |
4.4.2 储罐内温度时间历程 |
4.4.3 储罐内流动与传热特征分析 |
4.5 喷淋环对预冷过程的影响因素分析 |
4.5.1 喷淋环与放空口相对距离对预冷过程的影响 |
4.5.2 喷淋环直径对预冷过程的影响 |
4.5.3 喷嘴个数对预冷过程的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(7)铁路罐式箱LNG运输振动三分相蒸发计算模型及安全评估技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 我国铁路LNG运输经济性分析 |
1.3 LNG运输危险性分析 |
1.4 问题的提出及意义 |
第二章 文献综述 |
2.1 LNG储罐静态蒸发率研究现状 |
2.2 储罐内液体晃动的研究现状 |
2.3 LNG储罐泄漏扩散规律的研究 |
2.4 存在的问题 |
2.5 本文主要研究内容和思路 |
第三章 铁路罐式箱LNG运输振动热传递过程分析及试验验证分析 |
3.1 铁路罐式箱LNG运输振动条件下热传递过程分析 |
3.1.1 铁路罐式箱LNG运输振动传热边界层的变化 |
3.1.2 铁路罐式箱LNG运输振动条件下低温流体自然流态分析 |
3.2 铁路LNG罐式箱运输试验研究 |
3.2.1 铁路LNG罐式箱试验目的 |
3.2.2 铁路LNG罐式箱试验运行要求 |
3.3 运输振动状态与静止状态的罐式箱LNG储存数据对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 铁路LNG罐式箱漏热量模型的建立及实例分析 |
4.1 铁路LNG罐式箱蒸发模型的建立 |
4.1.1 铁路LNG罐式箱蒸发率的控制方程 |
4.1.2 铁路LNG罐式箱漏热量计算 |
4.1.3 控制方程的离散化 |
4.1.4 计算程序 |
4.2 铁路LNG罐式箱蒸发过程实例数值计算 |
4.3 卧式低温液氮小容器模型计算与试验数据对比 |
4.4 本章小结 |
第五章 铁路LNG罐式箱运输安全评估技术 |
5.1 LNG罐式箱运输评估技术 |
5.1.1 LNG罐式箱运输安全评估程序 |
5.1.2 国外重气扩散模型评估的研究 |
5.1.3 LNG泄漏扩散有效性评估思路 |
5.1.4 评价数据集的选择及偏差统计分析 |
5.2 铁路LNG罐式箱运输安全评估体系 |
5.2.1 铁路LNG罐式箱安全运输评估步骤 |
5.2.2 铁路LNG罐式箱运输安全评估准则 |
5.3 本章小结 |
第六章 铁路罐式箱LNG运输安全评估实例分析 |
6.1 LNG罐式箱运输安全理论分析 |
6.1.1 储罐压力强度计算理论 |
6.1.2 储罐泄漏扩散计算理论 |
6.2 铁路LNG罐式箱蒸发过程计算分析 |
6.2.1 初始充装率对铁路LNG罐式箱压力的影响 |
6.2.2 铁路LNG罐式箱罐壁的导热系数对罐内压力的影响 |
6.2.3 铁路LNG罐式箱外环境温度的影响 |
6.3 铁路LNG罐式箱泄漏扩散模拟分析 |
6.3.1 泄漏源强度的影响 |
6.3.2 风速影响分析 |
6.3.3 大气稳定度对扩散的影响 |
6.3.4 泄漏孔径对扩散的影响 |
6.3.5 不同角度泄漏的影响 |
6.3.6 环境温度的影响 |
6.4 LNG泄漏与LPG泄漏扩散对比分析 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论 |
参考文献 |
附录F 作者简历及科研成果清单表格样式 |
附录G 学位论文数据集 |
(9)LNG加气站建造技术与静设备完整性管理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景和意义 |
1.1.1 环境保护的需要 |
1.1.2 LNG供应和优势 |
1.2 国内LNG加气站的发展 |
1.2.1 发展概况 |
1.2.2 LNG加气站区域分布及数量 |
1.3 研究的主要内容与方法 |
第2章 LNG加气站模块化设计及应用 |
2.1 LNG加气站设计原则及工艺流程 |
2.1.1 设计原则 |
2.1.2 加气站等级划分 |
2.1.3 工艺流程与车载LNG供给流程 |
2.2 加气站模块化应用 |
2.2.1 天津东沽LNG加气站概况 |
2.2.2 典型工艺设计要求 |
2.3 方案对比和模块化设计基本构想 |
2.3.1 模块化理论 |
2.3.2 方案对比 |
2.4 工艺系统设计及设备配置 |
2.4.1 工艺系统概述及要求 |
2.4.2 工艺管线相关计算 |
2.5 控制系统设计和主要设备配置 |
2.5.1 控制系统方案选择 |
2.5.2 站控系统的设计 |
2.5.3 站控系统配置清单 |
2.6 主要设备设计和选型 |
2.6.1 主要设备的选型清单 |
2.6.2 LNG储罐技术参数 |
2.6.3 LNG加气站工艺模块结构 |
2.6.4 LNG工艺管道绝热保温 |
2.6.5 LNG加气站设计注意事项 |
第3章 LNG加气站低温储罐制造关键技术研究 |
3.1 低温材料焊接工艺 |
3.2 储罐制造 |
3.2.1 储罐制造工艺的编排 |
3.2.2 工序执行中的控制 |
3.3 低温绝热压力容器的保冷技术 |
3.3.1 低温绝热压力容器的绝热方式 |
3.3.2 低温储罐保冷隔热材料的真空充填技术 |
3.4 LNG储罐内外筒套合技术 |
3.5 低温绝热压力容器检验程序及方法 |
3.5.1 质量检验的内容和项目 |
3.5.2 检验项目分解 |
3.5.3 型式试验 |
3.5.4 最终检验 |
第4章 基于风险评估的静设备管理 |
4.1 完整性管理 |
4.2 设计阶段预先危险性分析 |
4.3 基于RBI的静设备管理 |
4.3.1 RBI技术原理 |
4.3.2 RBI技术应用 |
第5章 结论及建议 |
5.1 结论 |
5.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(10)LNG储罐内蒸发气动态过程分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 LNG性质简述 |
1.2 课题研究目的与意义 |
1.3 国内外LNG储罐研究进展 |
1.3.1 国外LNG储罐研究进展 |
1.3.2 中国LNG储罐研究进展 |
1.4 低温储罐蒸发气空间研究进展 |
1.4.1 LNG低温储罐蒸发气空间研究进展 |
1.4.2 低温液体无损储存规律研究现状 |
1.4.3 低温液体无损储存模型 |
1.5 本文主要研究内容 |
1.6 本章小结 |
第2章 LNG气-液平衡及LNG热物性计算 |
2.1 LNG相平衡的计算 |
2.1.1 相平衡的经典热力学 |
2.1.2 气-液相平衡计算的两类方法 |
2.1.3 求解气-液平衡的立方型状态方程 |
2.1.4 计算气-液平衡的方法 |
2.2 LNG的热物性计算 |
2.2.1 气态天然气热物性计算 |
2.2.2 液态天然气热物性计算 |
2.3 本章小结 |
第3章 二维搜索问题及储罐储存模型的建立 |
3.1 热物性计算中的二维搜索问题 |
3.1.1 范数简介 |
3.1.2 范数推广的基本准则 |
3.1.3 搜索方案的选择 |
3.2 储罐无损储存模型的建立 |
3.2.1 物理模型 |
3.2.2 数学模型 |
3.2.3 数值模型 |
3.3 本章小结 |
第4章 低温储罐无损储存模型的验证 |
4.1 实验设备基本参数 |
4.2 实验的主要内容 |
4.2.1 实验器材 |
4.2.2 测量参数 |
4.2.3 实验步骤 |
4.3 实验过程 |
4.3.1 低温储罐的预冷与灌装 |
4.3.2 实验过程与实验数据 |
4.4 模型验证 |
4.4.1 氮的热物性计算 |
4.4.2 储罐内温度分布不均性的验证 |
4.4.3 实验值与计算值的对比分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 LNG储罐蒸发气空间动态模拟计算结果分析 |
5.1 LNG储罐常规储存下结果分析 |
5.2 LNG储罐初始充满率对无损储存的影响 |
5.3 LNG储罐不同初始压力对无损储存的影响 |
5.4 LNG储罐不同漏热量下对无损储存的影响 |
5.5 不同LNG储罐无损储存比较 |
5.6 不同组分LNG对无损储存的影响 |
5.7 本章小结 |
总结与展望 |
1.全文总结 |
2.研究展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录 |
致谢 |
附录 |
四、低温绝热储运容器气液平衡与安全泄放关系的探讨(论文参考文献)
- [1]低温绝热气瓶检验站筹建及其蒸发率测试研究[D]. 朱华强. 华南理工大学, 2020(05)
- [2]深冷低温液氢气瓶极限承载能力研究[D]. 张晓兵. 太原理工大学, 2020(07)
- [3]真空失效下低温容器压升率研究[D]. 付启亮. 兰州理工大学, 2020(12)
- [4]低温液氢储存的现状及存在问题[J]. 郭志钒,巨永林. 低温与超导, 2019(06)
- [5]LNG储罐无损储运特性的研究[D]. 蔡小刚. 江苏科技大学, 2018(03)
- [6]LNG储罐预投产工艺技术研究[D]. 李金娟. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [7]铁路罐式箱LNG运输振动三分相蒸发计算模型及安全评估技术研究[D]. 俞志东. 中国铁道科学研究院, 2017(02)
- [8]低温绝热压力容器失效因素及检验技术研究[J]. 李杰. 中国设备工程, 2017(05)
- [9]LNG加气站建造技术与静设备完整性管理研究[D]. 刘忠华. 西南石油大学, 2016(05)
- [10]LNG储罐内蒸发气动态过程分析[D]. 赵玉娇. 江苏科技大学, 2016(02)