LNG FPSO液舱内储液晃动特性的数值模拟
2011-01-03陈海阳李玉星孙法峰臧垒垒王武昌喻西崇
陈海阳,李玉星,孙法峰,臧垒垒,王武昌,喻西崇
(1.中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266555;2.中海石油研究中心,北京 101149)
LNG FPSO液舱内储液晃动特性的数值模拟
陈海阳1,李玉星1,孙法峰1,臧垒垒1,王武昌1,喻西崇2
(1.中国石油大学储运与建筑工程学院,山东青岛 266555;2.中海石油研究中心,北京 101149)
研究液化天然气(LNG)低温大型SPB型储液罐在海上运动过程中晃动引起的对液舱壁面产生的动侧压力、储液的气液混合情况、储液的晃动幅度及液舱内压力分布。基于VOF(volume-of-fluid)模型模拟二维SPB型液舱内储液的晃动特性,并利用试验数据对模型的计算结果进行了验证。结果表明:模拟数据与试验数据吻合较好;晃动幅度与运输船的初始速度有关,初始速度越大,晃动就越剧烈;不同储液充满率引起的晃动不同,充满率越大,晃动的幅度越小,有利于减小储液的晃动;在液舱内合理的设置阻流板有利于抑制晃动。
SPB型液舱;储液晃动;FLNG船;数值模拟
随着海上天然气的开采及液化天然气(LNG)工业的大规模发展,LNG FPSO(floating production storage and offloading,浮式生产系统)以及LNG运输船的应用越来越广泛,但随之遇到的问题也越来越多,如船体晃动引起的LNG的蒸发及液舱壁结构冲击破坏、对天然气预处理的影响、对FLNG液化装置的影响程度等。目前对LNG晃动主要是以试验和数值模拟作为研究手段。Lee等[1]对船体运动和内部储罐之间的耦合和相互作用通过时域模拟方法进行了研究;Godderidge等[2]用单摆晃动模型模拟在共振区域和共振附近的线性和……