国家自然科学基金(50474034)
- 作品数：12 被引量：106H指数：6
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- 相关领域：石油与天然气工程环境科学与工程理学自动化与计算机技术更多>>
- 液化天然气(LNG)储存容器中的分层与翻滚被引量：23
- 2006年
- 针对储罐中液化天然气(LNG)在温度差和密度差下的分层行为,建立LNG分层的异重流模型,并利用Lorenz方程描述异重流下层的热对流状态。采用耦合映象格子模型求解Lorenz方程,并引入对流强度量判断系统分层涡旋的产生和发展。对系统的数值模拟研究,确定了系统处于独立循环、分层翻滚及对流循环状态时对应的瑞利数Ra临界值。证明了系统在密度差趋于相等时,分界面被打破,LNG大量蒸发出现分层翻滚现象;并得到了系统随主要控制参数Ra的发展过程及分层翻滚发生的时间、高峰蒸发量等。计算表明:对于给定的密度差和温度差,底层的LNG厚度越大,则出现翻滚现象的时间越迟;底层厚度越大,高峰蒸发速度也越大,较易引发储罐超压;对于给定温度差,底层LNG密度较大时,出现翻滚的时间会相对提前。
- 王海蓉马晓茜
- 关键词：翻滚
- 液化天然气储运与利用中的几个关键问题被引量：23
- 2005年
- 随着我国对液化天然气(LNG)的大量进口和广泛应用,LNG的储运和利用过程中安全性、环保和经济性问题就显得越来越突出。文中提出建立描述LNG涡旋的分形模型、描述对流分层和泄漏扩散的时空混沌模型、描述爆炸和轰燃的突变模型,以及应用模糊理论、人工神经网络,结合非线性理论,构造出完整的预测和评价模型,实现对LNG储运常见事故的实时预测和储运系统安全性的智能化评价。通过燃气互换性和污染物排放及控制特性的研究,得到天然气置换其他燃气的最优方法,以及天然气洁净利用的方法。研究燃气蒸汽联合循环发电机组性能和安全性问题,获得机组运行安全临界指数,结合运行参数对机组性能影响的敏感性分析,建立优化运行、经济调度的模型,形成调峰燃气蒸汽联合循环机组优化运行、经济调度辅助决策系统,指导机组安全、经济运行。分析LNG气化站运行性能、燃气轮机电站机组特性,建立冷能转化和利用数学模型,以及LNG冷能利用评估模型,通过效益分析,经济评价,优化LNG冷能利用系统,实现冷能的经济利用。
- 马晓茜廖艳芬
- 关键词：液化天然气冷能利用人工智能安全措施
- 液化天然气BLEVE机理研究及其事故后果评价被引量：5
- 2007年
- 运用范德华方程描述热侵袭下储罐内过热液体的大量蒸发现象,揭示了储罐压力骤升具有的尖点突变的特征,当压力为0.1～0.8MPa时,相应的失稳过热度在143.5～150.7K的范围内变化.能量平衡理论的计算表明:储罐因失效而引发的沸腾液体膨胀式蒸气爆炸(BLEVE)过程中,所释放的能量随过热液体温度的增加而增加.文中还对BLEVE的爆炸冲击波超压及人体安全距离进行了估算.研究结果可为LNG储运过程中此类事故的预防以及后果评估提供理论依据.
- 马晓茜王晶晶
- 关键词：液化天然气尖点突变爆炸冲击波
- LNG容器蒸气膨胀爆炸特性研究被引量：6
- 2006年
- 对液化天然气容器机械破损后的液体过热汽化建立了非平衡相变模型。根据非平衡相变理论,讨论了蒸气膨胀爆炸的过减压极限,并按照气泡半径是否超过临界半径,把气泡的增长分成了束缚和逃逸两个时区,分时区讨论了系统各物理量的变化。通过对液化天然气典型储运工况的计算,得出了不同条件下的过减压极限、压力下降及反弹演化过程,状态参量核化速率的变化过程及最大超压。分析了蒸气膨胀爆炸的基本特性:快速显著核化和沸腾延迟,以及初始条件、损口面积和容器尺度等对物理过程的影响。
- 王海蓉马晓茜
- 关键词：液化天然气非平衡相变
- LNG储罐分层后主流区内的混沌现象被引量：11
- 2007年
- 液化天然气(LNG)作为一种优质洁净的能源兴起以来,发生过多起储运失稳事故,其中分层是导致涡旋的必要条件。将分层后主流区内的LNG作为研究对象,从非线性动力学角度出发,建立了Rayleigh-Benard对流模型,并由守恒方程推导出了LNG对流运动的Lorenz方程。利用阮奇-库达法解微分方程组,发现当Pr=1.33,106
- 王晶晶马晓茜
- 关键词：混沌涡旋LORENZ方程
- LNG供气站重大事故风险及定量评价被引量：6
- 2006年
- 为对LNG供气站进行综合评价,分析了LNG站的事故因素及其来源。根据事故特征,采用冲击波超压和火球热辐射评估模型。采用蒙特卡罗随机模拟方法(Monte-Carlo)确定模型中源项的数据分布及概率。编制事故危害程度和危害范围的计算程序,并对某LNG站进行了定量风险评价(QRA)计算。计算确定了空间各点的事故概率分布、风险等级及LNG供气站的综合风险指数。计算结果表明,某LNG站的死亡事故率为6.94人,平均个人风险为0.609×10-3人.次/a,符合风险标准。
- 王海蓉马晓茜
- 关键词：安全管理工程重大事故QRA
- LNG储罐分层涡旋事故的热对流特性被引量：3
- 2009年
- 不同密度的LNG液体在储槽内会形成稳定分层。本文根据相似性定律,分析了盐水模型与LNG分层的相似性条件,建立了LNG储罐分层模拟实验台,以模拟LNG储罐中分层时的密度场、外热源场。通过分层形成条件实验和不同漏热条件下的分层破环实验,描述了分层涡旋事故的演化过程,得到了分层形成的条件、破坏机理,涡旋产生的原因及其时间预测,并讨论了初始密度差、分层高度和漏热等因素对分层涡旋事故的影响。
- 王海蓉
- 关键词：LNG储罐涡旋
- Fuzzy-AHP在LNG接收站风险辨识中的应用被引量：9
- 2007年
- 笔者以液化天然气(LNG)接受站的生产工艺、设备、作业环境的特点为背景,提出一种基于模糊层次分析方法(Fuzzy-Analytic Hierarchy Process)的风险评估方法。首先,根据LNG接收站风险事故多层次、多因素及不确定的特点,结合本行业的安全标准,确立了LNG接受站的风险因素和评价指标,建立接受站的安全评价体系;随后,运用Fuzzy-AHP方法确定权重矢量和模糊评价矩阵,并通过模糊运算求出决策矢量,实现对风险因素的排序以达到风险辨识目的;最后,对国内某LNG站进行了实例计算。计算表明该接收站的硬件设施完善,但应加强风险管理,制定相应的措施应对因气候条件、储罐区管理不当及船舶安全保护不到位等引发的事故。结果表明基于LNG站的Fuzzy-AHP风险辨识模型的安全性综合评价是有效的。
- 王海蓉马晓茜
- 关键词：接收站可能度
- 容器内液化天然气分层涡旋事故的诊断与识别被引量：3
- 2008年
- 以温度为表征参量,基于谱分析方法和时频分布理论,利用温度序列的AR模型的极点参数作为前端处理的特征参数,模拟了智能系统对温度信号的处理过程,来对液化天然气(LNG)分层涡旋事故进行有效的识别与诊断.过程中,为了压缩特征维数并选择可分性最好的特征,采用了基于距离准则的特征选择方法.对温度序列的特征提取表明:从分层第一阶段过渡到第二阶段后,温度信号频率的主峰中心频率部分发生了偏移,而且频率幅度增大;涡旋临界状态的AR谱比较杂乱,既有特征谱峰又有其他谱峰;两种状态的特征参数———中心频率、谱峰幅值、高频能量和高频能量比等区别较大.最后,通过AR模型参数的欧式距离对分层涡旋的发展阶段及状态进行了模式识别.结果表明:相同状态的欧式距离趋向于零,由于信号的随机性而呈现较小的非零量;不同状态之间的欧式距离值差异明显,能够实现分层涡旋的故障状态识别.
- 王海蓉马晓茜
- 关键词：液化天然气涡旋欧式距离模式识别
- LNG重气连续点源泄漏扩散的数值模拟研究被引量：22
- 2006年
- 针对LNG重气云团连续点源泄漏扩散,结合箱模型和IIT-2重气扩散模型分析了LNG云团的扩散特性。①选取不同的气象条件,对扩散过程的速度、空气卷吸量、温度和高度进行数值模拟,讨论了不同大气条件下云团的流动规律、空气卷吸和气化过程等对云团扩散过程和方式的影响。数值模拟表明:一般情况下,LNG云团温度在分钟数量级达到了大气温度,进入被动扩散阶段;E级大气条件下,径向速率衰减较慢,进入被动扩散的过程非常缓慢;LNG气化过程不明显,重气效应未完全消失,不利于LNG云团的稀释和冲淡。②计算了下风向固定点处地面最大浓度值,并与MaplinSandsFieldsTrial扩散实验的对比,验证了LNG重气扩散预测模型的可行性和合理性。③分析了风速、泄放速率和大气条件对LNG扩散距离和爆炸上下限浓度扩散范围的影响。
- 王海蓉马晓茜
- 关键词：液化天然气重气云团大气稳定度
