液化天然气泄漏扩散数值模拟

针对液化天然气水面泄漏蒸发产生的低温天然气扩散问题,基于Monin-Obukhov相似理论,使用FLUENT软件,模拟Coyote系列实验3、5.计算结果与实验结果、SLAB和DE-GADIS模型模拟结果比较表明,使用FLUENT软件模拟结果更接近实验数值.同时,通过设定FLUENT软件中壁面的热传导速率和液化天然气的蒸发速率,模拟液化天然气在水面和地面泄漏和扩散过程,结果表明,液化天然气水面泄漏扩散时水面最大体积分数高于地面泄漏扩散情况.     

液化天然气泄漏扩散数学模型分析

液化天然气(LNG)的泄漏扩散已成为安全领域的一个重要研究内容,以LNG蒸气云扩散数学模型的开发进展为对象,详细分析了用于该类型扩散的经验模型、积分模型、浅层模型、拉格朗日非线性烟团模型、计算流体力学(CFD)模型。研究指出:尽管基于Navier-Stokes(N-S)方程的模型在所有模型中性能最好,但用于预测LNG泄漏扩散时,仍有许多值得改进的地方,如要考虑科里奥利力和气象因素等的影响。最后,重点针对当基于N-S方程的CFD模型用于LNG扩散时需要改进的地方进行了展望。     

浮式液化天然气生产储卸装置重气泄漏扩散模拟分析

为了研究浮式液化天然气（FLNG）生产储卸装置的甲板上部区域储罐发生泄漏后的扩散后果,建立了FLNG装置甲板上部区域的泄漏扩散模型,并利用计算流体力学（CFD）技术对其进行了液化天然气（LNG）重气泄漏的扩散模拟,得到了扩散后的区域影响结果,模拟结果满足重气扩散过程的堆积理论和低压卷吸理论．结果表明：该模型和模拟方法能够在一定程度上反映LNG泄漏扩散的真实物理情况,当离生活区最远储罐的前表面发生泄漏后,其泄漏范围不会扩散到生活区,对生活区没有影响;而当位于FLNG中部附近的储罐前表面发生泄漏后,在动力区建筑物的影响下,生活区背风处会形成低压空腔区,且该区域的LNG浓度较高．     

天然气液化厂投资成本要素分析

开发利用天然气是当今世界能源发展的潮流,天然气液化项目有利于突破产气区和用气区之间的地理位置局限,受到各国油气公司的高度关注。建设一座天然气液化厂往往要投资数十亿美元,只有控制投资成本,才能成功运作并实现竞争优势。本文详细分析了影响天然气液化厂投资成本的要素,并通过举例阐明了一个投资估算的误区,从而进一步论证了这些要素造成的项目投资上的差异。     

液化天然气泄漏扩散数值模型分析

简述了常用的LNG泄漏扩散模型,分析了这些模型的优缺点及适用性,重点介绍了液化天然气泄漏扩散CFD模型公式,分析了应用大型LNG泄漏现场试验对LNG泄漏扩散CFD模型的验证数据.分析结果表明:同其他的模型相比,液化天然气泄漏扩散CFD数值模型具有更好的预测精度.     

影响天然气液化的工艺参数分析

分析天然气的液化率与LNG的储存温度和压力、天然气节流前温度、天然气压力以及高低压制冷剂压力、温度等参数的关系,归纳出影响液化率的关键因素。研究得出降低储存温度和增加储存压力都可以提高天然气的液化率。混合制冷剂中甲烷含量对液化流程性能的影响：随着甲烷含量的增加,混合制冷剂流量、压缩机功耗、冷却水带走热量和丙烷预冷量均增加。     

液化天然气泄漏的事故树分析

 液化天然气（LNG）作为当今世界增长最快的清洁能源，在中国得到越来越广泛的应用，但在储存过程中，一旦发生泄漏将会导致重大事故。为保证清洁能源的生产和应用，LNG泄漏后的模型和扩散后的危害研究已得到广泛的关注。事故树分析是一种表示与导致灾害事故有关的各种因素因果关系和逻辑关系的分析法，具有直观、全面、有效等优点。目前利用事故树分析法对LNG的泄漏还缺乏系统性研究。本文采用最小割集法对引起LNG泄漏的因素进行系统分析，定量确定了影响因素的顺序，结果表明，罐体和管路的失效以及人为因素是导致LNG泄露的主要因素。从此入手加强防范，必能提高LNG安全工作的水平，必能确保其储存的安全性、运行可靠性以及安全对策的准确性提供了可靠的理论依据。     

隧道内液化天然气管道泄漏爆炸过程的数值模拟

 为了解隧道内液化天然气(LNG)管道泄漏爆炸事故的发展规律,以某实际工程为例,运用计算流体动力学方法建立隧道内LNG管道泄漏爆炸模型,分别以3种不同的边界条件对LNG泄漏爆炸过程进行了数值模拟计算。针对隧道两端为固壁和设泄压结构2种情况下的爆炸过程,通过数值模拟得到了3种不同泄漏强度条件下隧道内LNG泄漏爆炸峰值超压情况,并以此为依据判定其破坏性。结果表明,隧道两端为固壁或设泄压结构时,在泄漏强度最小及最大2种情况下爆炸形式均为爆燃,会对隧道内设施产生较严重破坏;泄漏强度居中的情况下,则会发生爆燃转爆轰过程,破坏力极强,应避免此种情况的发生。     

液化天然气浸没燃烧式气化器数值模拟方法研究

为了考察在一定设计尺寸下液化天然气(LNG)浸没燃烧式气化系统的天然气出口温度能否达到生产要求,建立了对整个浸没燃烧式气化器(包含燃烧室、下气管和LNG换热器3部分)中一系列流动和传热的数值计算模型。在燃烧室中,采用灰气体加权和模型(WSGGM)计算烟气的吸收系数,利用DO模型求解辐射传递方程,并在考虑对流和辐射的混合传热作用下计算出火焰罩的壁面温度以及烟气、二次空气出口的平均温度;在LNG换热器中,对流体物性剧烈变化的管程进行分段处理并采用两相流体模型来模拟壳程中气液两相的流动和传热过程,在分别获得管壳两侧的平均传热系数后用以计算总的换热系数。所获得的管程和壳程对流换热系数和关联式与已有的文献值符合良好。壳程入口气体温度在500~700℃的范围内变动时,壳程出口气体温度与壳程水浴平均温度略微升高,同时壳程水浴湍动能降低,换热系数稍有减小。模拟获得的天然气出口温度可维持在15℃左右,能满足生产需要。     

水锤效应模拟仿真及防护

本文结合工程具体实例给出了一种对水锤现象的模拟仿真计算,并就常用的几种防水锤方法进行了计算对比。利用仿真技术,从防水锤效果及建设成本上对防水锤措施进行优化。     

天然气水合物在天然气输送中的应用研究

在输送未经分离的天然气的过程中,由于压力和温度等外界环境因素的改变,常常生成大量的水合物,造成管线冻堵,严重影响天然气的正常输送储存。本文介绍了输气管道中形成水合物的必备条件。为了避免水合物堵塞,需要知道水合物压力及温度条件,本文简述了波诺马列夫经验公式法和相平衡计算法以及防治水合物常用的四种方法。     

液化天然气冷量利用分析及集成优化

为提高液化天然气（LNG）冷量的利用效率,文章通过建立空气分离、低温粉碎和低温冷库等用冷装置的工艺模型,对各装置单独利用LNG冷量时的节能效果和利用过程的火用损进行了计算和分析,并在此基础上将空气分离、低温粉碎和低温冷库进行集成,按照“温度对口、梯级利用”的原则利用LNG的冷量。集成方案中,约-150℃的高压LNG先经空气分离装置利用冷量,再将从中抽出的一股约-101.8℃的LNG用于低温粉碎装置和低温冷库。通过模拟计算,结果表明集成利用时各装置利用LNG冷量的火用损比单独使用降低55.7％以上,使用单位LNG的冷量节省电量最大可达349.0 kWh/t,是单独用于空气分离装置省电量的1.56倍,大大提高了LNG冷量的利用效率。     

水锤方程数值模拟的有限元法

针对输水管网的地形复杂、PCCP管与钢管混合使用、边界条件复杂等特点,利用有限元的思想求解并模拟水锤波的传播情况.水锤方程是拟线性方程组,在运用有限元法离散空间变量时,刚度矩阵中会出现关于时间变量的元素.对此,借鉴迭代法和分离变量法的思想解决了这一难题,克服了传统特征线方法的不足,实现了计算精度高、稳定性好、计算结果可靠的目的.     

液化天然气作汽车燃料

1973年12月,在美国的堪萨斯州威契托城召开的一次会议上,美国毕奇航空公司宣布,它已在五种不同情况下试验了液化天然气汽车燃料系统,其中包括小轿车、大轿车和载重卡车等,试验结果证明燃料费用低,性能良好。美国的其他一些公司也做了许多试验研究,均证明效果良好,有的已将用汽油的车辆改为汽油和液化天然气两用的车辆。华盛顿1972年底就已经有15辆油、气两用的中型公共汽车在人口密集的地区使用。其他如法国、意大利、西德和苏联等国也进行了许多试验研究,均取得了较好的效     

天然气液化技术的研究

针对青海天然气甲烷质量分数高的特点,选用带丙烷预冷的混合制冷剂循环,并基于LKP状态方程,在对各单元设备进行分析计算的基础上,对天然气液化全流程进行了热力计算.结果表明:液化率达0.823,单位LNG能耗为1.863kW·h/kg.该流程在西部天然气液化中可优先考虑.     

天然气液化技术及其应用

中国天然气勘探仍处于早期勘探阶段,发现大气田的几率很大.中国天然气产量连年迈上新台阶.但我国天然气的产量仍远不能满足经济发展的需求.由于天然气的产地往往不在工业或人口集中地区,长输干线的建设涉及地理位置和成本的限制,为天然气的利用带来一定的制约.液化天然气,作为天然气的液态形式,其独特优势为天然气的利用提供了多元化的选择空间.该文主要讨论天然气液化过程中主要技术,及液化天然气的利用及安全问题,希望能有同行共勉.     

液化天然气海上运输安全对策

天然气已经成为主要能源,液化天然气运输已经成为国际贸易的重要一环。文章介绍了液化天然气海上运输中潜在的危险,并分析的危险的原因,提出了安全对策。     

涌泉现象中的水锤数值模拟

介绍了大型运载火箭推进剂管道系统在地面待命期间，由于涌泉现象引起的两相流水锤，采用蒸气-蒸发冷凝离散模型来模拟两相流水锤现象，利用特征线方法进行计算求解，计算结果为火箭低温推进剂系统的安全性分析提供了基础。     

T型天然气管道掺氢输送流动特性数值模拟研究

由于天然气掺氢输送会对输气管道水力热力特性、输送安全等有较大影响,因此研究天然气掺氢输送特性十分必要。采用Simdroid仿真平台与Fluent软件,建立T型天然气掺氢管道流动计算模型,仿真模拟天然气-氢气掺混过程,进而明确管道规格、流速、掺氢比等对掺混效果的影响作用。结果表明,当掺氢比由10%增大至20%时,管内中上部氢气浓度明显增加,氢气的分层现象也更为显著,宽度约占主管道管径的1/2;混合气在掺混中心处会形成速度为3 m/s的区域,该区域右侧靠近壁面位置,出现一个速度低于0.5 m/s的氢气低速区,随着掺混的进行,在距离掺混中心200 mm左右处,该区域消失。该研究可明确天然气掺氢后混合气均匀性、氢气低速区和氢气聚集区,为实现天然气管道掺氢输送、开发高效掺混工艺提供依据。     

天然气管道输送危险有害因素辨识与分析

天然气管道输送在建设项目竣工、试生产运行正常后,通过对建设项目的设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的安全评价,查找该建设项目投产后存在的危险、有害因素的种类和程度,提出合理可行的安全对策措施及建议,贯彻“安全第一,预防为主,综合治理”方针,为建设项目安全验收提供科学依据,对未达到安全目标的系统或单元提出安全补偿及补救措施,以利于提高建设项目本质安全程度,满足安全生产要求。本论文仅对天然气管道输送过程中可能存在的危险有害因素进行辨识和分析。