Расчет теплового потока в корпусе судна-газовоза на основе аналитических методов теории теплообмена

Автор: М.С. Бойко

Статья посвящена описанию и практическому применению аналитического метода расчета параметров теплового потока в корпусе и тепловой изоляции судна-газовоза. Рассматриваются суда, предназначенные для транспортировки сжиженного природного газа наливом. Числовые параметры, характеризующие тепловой поток, используют для определения интенсивности образования отпарного газа: газа, который испаряется с поверхности груза в процессе транспортировки, и определения расчетной температуры смежных с грузовой емкостью корпусных конструкций. В статье выполнены тестовые расчеты теплового потока для трех судов-газовозов. Два судна оборудованы мембранными емкостями общей грузовместимостью 361000 м³ и 172000 м³ соответственно. Третье тестовое судно оборудовано двумя емкостями типа С вместимостью по 2900 м³. Выполнены расчеты для стандартных параметров окружающей среды в соответствии с требованиями отраслевых нормативных документов, проведена оценка адекватности полученных результатов и модели в целом. Выполнены количественные и качественные оценки влияния параметров окружающей среды на параметры теплового потока. Результаты, представленные в статье, могут быть использованы при совершенствовании требований нормативных документов и разработке конструкции системы хранения сжиженного газа.

Ключевые слова: газовоз, тепловой поток, отпарной газ, мембранная технология, емкость типа C.

УДК 629.5.015

Об авторе:

М.С. Бойко, канд. техн. наук, ФАУ «Российский морской регистр судоходства», Санкт-Петербург

Страницы: 88-100

Список литературы

1. Бойко М.С. Основы мембранной технологии хранения сжиженного природного газа на судне: учебное пособие. / Бойко М.С. Научный ред. Тряскин В.Н. СПб.: Издательство СПбГМТУ, 2023. 220 с.
2. Зайцев В.В., Коробанов Ю.Н. Суда-газовозы. — Л.: Судостроение, 1990. 304 с.
3. Bergman T.L. Introduction to Heat Transfer / Bergman T.L., Lavine A.S., Incropera F.P., Dewitt D.P. // JOHN WILEY & SONS, INC, 2002. 1040 c.
4. Резолюция MSC.370(93) от 22.05.2014. Международный кодекс постройки и оборудования судов, перевозящих сжиженные газы наливом (с изменениями на 1 января 2016 года). URL: https://docs.cntd.ru/document/499003330 (дата обращения: 16.02.2023).
5. Правила классификации и постройки судов для перевозки сжиженных газов наливом. Часть IV. Хранение груза. Российский морской регистр судоходства. СПб., 2023. 57 с.
6. Miana M. Calculation of boil-off rate of liquefied natural gas in MARK III tanks of ships carriers by numerical analysis/Miana M., Legorburo R., Diez D., Hwang Y.H.//Applied Thermal Engineering, Vol. 93, January 2016. Pp. 279 — 296.
7. Triaskin J.V. Numerical study of evaporation rate of liquefied natural gas from a cargo tank while transported by LNG vessels/Triaskin J.V., Tryaskin V.N.//Proceedings of The Thirteenth ISOPE Pacific/Asia Offshore Mechanics Symposium. October 2018. Paper No. ISOPE-P-18-063. 5 p.
8. Реуцкий А.С., Таровик О.В., Павловский В.А. Определение потерь сжиженного природного газа при выполнении бункеровки и сопутствующих технологических операций//Труды Крыловского государственного научного центра, 2020. Специальный выпуск 1. с. 122 — 130.
9. Guidance Notes on Thermal Analysis of Vessels with Tanks for Liquefied Gas. American Bureau of Shipping. September 2019. 30 c.
10. Guidance of Heat Transfer Analysis for Ships Carrying Liquefied Gases in Bulk/ Ships Using Liquefied Gases as Fuels. Korean Register. 2020. 23 c.
11. Completion of largest LNG Bi-Lobe Type C. URL: https://www.tge-marine.com/completion-of-largest-lng-bi-lobe-type-c-tanks/ (дата обращения: 17.02.2023).
12. Hongjun Fan. IMO type C tank and FGSS solution for a retrofitted 10,000 TEU LNG-fuelled container ship. C-LNG Solutions Pte. Ltd. Technical report. Singapore, 2021. 17 c.
13. Правила классификации и постройки морских судов. Часть II. Корпус. Российский морской регистр судоходства. СПб., 2023. 336 с.
14. Реуцкий А.С. Особенности проектирования судов-бункеровщиков сжиженным природным газом: дисс. канд. техн. наук: 05.08.03: защищена 22.04.2021 / Реуцкий Александр Сергеевич. СПб., 2021. 346 с.
15. Официальный сайт GTT. URL: www.gtt.fr (дата обращения: 24.05.2023).
16. Czerski K. Workshop on modernization of Danube vessel fleet. Wartsila Portfolio. 18.04.2018. 56 c.

Ссылка для цитирования: М.С. Бойко. Расчет теплового потока в корпусе судна-газовоза на основе аналитических методов теории теплообмена // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2023. - №70/71. - С. 88-100.