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现代LNG船舶主要液货系统的仿真研究
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摘要
我国目前LNG船舶营运方面处于起步阶段,如何在短时间内全面提高从事LNG船舶管理人员的技术力量是迫在眉睫的问题。无疑,按照按照“STCW78/95”公约的要求对船员进行模拟器的训练是较为有效的途径之一。遗憾的是,国内尚未开发出相应的系统,基于这种考虑,本文针对LNG船舶的主要液货系统方面进行了课题研究。
     在本文中,首先介绍了国内外LNG船的发展概况及船舶仿真的现状和应用,并对LNG船舶主要液货系统作了简要的叙述。其次,对液货系统中的液货泵进行详细的理论研究和数学建模,对该模型给出了计算结果;根据液货的流动状态,本文对LNG船舶货物管网分液态、气态单相和气液两相分别进行了相应的数值建模,将吉不斯定律运用于两相流之中,推导出了在两相平衡态下压力和温度之间的函数关系,并将有限元理论运用到LNG船舶气态单相和两相数值模型的求解过程中,取得了预期的效果;对LNG船压载管网进行了计算仿真;最后,本文对LNG船的惰气系统的进行了建模仿真,实现了惰气系统的操作仿真。
     本文在理论研究的基础上开发出系统仿真软件,该软件对液化气船操作培训具有一定应用价值,同时还可应用于仿真试验教学。
Now the management of LNG carrier in our country is at the initial stage. Improving the management ability for LNG carrier in short time is an important problem. As the requirement of Convention STCW78/95, different kinds of training simulator in seaman are now widely applied. This paper deals with the cargo handling simulating system in LNG carrier.
     Firstly, the thesis introduces the general situation about the development of the LNG carrier in domestic and international and the simulator's application on navigation. A brief description is made about LNG carrier's cargo system; Secondly, detail theoretical research and mathematic models are provided on the important composing parts of pressure control system, such as pump. Mathematic models of flowing state of liquid in cargo piping network are built up and Gibbs theory is exerted to two-phase flow and corresponding function between pressure and temperature is deduced. Particularly, finite element theory is applied to mathematic model of two-phase flow and expected result is obtained; Thirdly, the model of ballasting pipeline network is simulated by the methods of predecessors; At last, The IGS system operated on LNG ship is simulated. By which simulating training to IGS can be achieved.
     Based on the theoretical research work, multi-media simulation software is developed. This software can be applied to the training of chemical ship operation and the teaching.
引文
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