吕煜蒙，卢金树，孙俊杰

（浙江海洋大学船舶与海运学院，浙江舟山 316022）

LNG 翻滚是指由于密度变化上下两层液化天然气分层界面受到扰动而产生的一种热不稳定性现象。翻滚事故产生的主要危害是大量BOG 的迅速蒸发，导致储罐超压。自意大利的拉斯佩齐亚LNG 翻滚事故[1]发生后，几十年间共有24 起事故被记载[2]。为了研究LNG 翻滚现象，自1970 年起，相关学者进行了一系列的实验研究[3-5]，并提出了相应的理论模型[6-9]。

随着计算流体力学技术的发展，大量学者开始运用CFD 软件对LNG 翻滚过程进行动态模拟。侯金伟[10]用R-B 模型对LNG 翻滚过程进行了描述，分析了不同瑞利数下储罐内对流规律。赵晓丹[11]通过分析分界面最大速度研究了分层数、分层高度等因素对LNG 翻滚的影响。SRINIVASAN,et al[12]和WANG Zhe,et al[13]考虑了组分等因素并对LNG 翻滚过程进行了定性分析。LI Yuxing,et al[14]通过分析涡流强度等参数提出了翻滚系数，并研究了不同容积储罐的临界密度差。

综上所述，目前有关学者主要通过流体力学角度，分析分界面速度矢量等参数来揭示LNG 翻滚过程中的流动机制。但是对于LNG 翻滚诱因产生的位置及空间分布和LNG 翻滚过程的强弱程度鲜有研究。熵作为一种衡量不可逆性的分析工具，可用于衡量流体传热传质中各个位置的能量损失。熵产分析方法可以为不可逆损失的分布提供可视化窗口。因此本文将热力学第二定律的熵产分析应用于LNG 翻滚的研究中，以LNG 液舱为研究对象，基于Mixture 模型，并考虑分层密度差等影响因素，探究LNG 翻滚过程中液舱内部传热与流动过程的耦合机制。……