LNG储罐低温氮气预冷数值模拟荣建华
第36卷第6期（2017.06）规划设计
摘要：为了提高对LNG储罐在超低温作用下温度场的性能特征的认识，对LNG储罐气相预冷进行数值模拟研究。基于Fluent软件k-g模型分析低温氮气在5m储罐中的预冷情况，对不同进口流速下的温度场进行了计算与分析，进而得到低温氮气预冷完成所需的最佳流速及预冷时问。结果表明，为保证规范设计要求，低温氮气储罐预冷中，流体温降速率不应超过5K/h，需适当增加进口流建，当预冷达到165K时，入D流速约为25m/s。
关键词：LNG储罐；低温氮气；数值模拟 Doi : 10.3969/j.issn.10066896.2017.06.012
Numerical Stimulation of Cryogenic Nitrogen Pre-cooling in LNG Storage Tanks Zhu Jianhua
Abstract: In order to improve the understanding of the temperature field of LNG storege tanks in ul-tralow temperature, the study of numerical stimulation of gas plase precooling in LNG storage tanks is conducted.The k e model in the Fluent software is used to anelyze precooling situation of cryo genic nitrogen inside the 5 m' storage tank, to calculate and analyze temperature field under condition of different inlet flow velocity, and then the optimum flow velocity and precooling time for complet ing precooling can be obtained. The result indicates that fluid temperature drop rate shall not be more than 5K/h during the process of cryogenic nitrogen pre=cooling of storage tanks in order to meet re quirements of standard and design, inlet flow velocity shall be appropriately increased, and inlet flow velocity is about 25m/s when pre=cooling temperature reaches 165K
Key words: LNG storage tank; cryogenic nitrogen; numerical stimulation
随着世界能源需求的不断增长，环境保护问题日益严峻，因而对LNG的需求量也在不断增加"。目前国内外对LNG储端的研究主要集中于其绝热性能和建造施工技术，而对于LNG储罐在超低温作用下整体温度场的性能研究却很少12-3。本文基于 Fluent软件中k-ε模型，对5mLNG储罐进行数值模拟，分析其在改变入口流速情况下储罐温度场的变化情况，为LNG储错的试验及实际应用提供
借鉴和参考H-。 1
模型建立 1.1
物理模型
LNG试验小罐结构由内罐、保冷层、外罐组成” 内罐直径2m，外罐直径3m，内、外罐壁中间采用聚氨酯泡沫填充，内、外露底采用高密度聚氨酯
上海中油白鹤石油燃气有限公司
油气田地面工程https/wwwajqtcdmgc.com 万方数据
泡沫填充。外罐顶部设置进液管、泄压管、排泄管，管道采用聚氨酯泡沫管壳保温。储罐截面及材质物性如图1所示，
泄压管
&
排液管
进波管
外罐一内罐
聚氨酯滤沫
高密度氨酯滤沫
图1试验小罐截面图
内罐采用奥氏体不锈钢材料，材质为
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