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我国目前在LNG船舶营运方面还是空白,因此如何在短时期内全面提高从事LNG船舶管理人员的技术力量就成了迫在眉睫的大问题。无疑,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,本文针对该类船舶液货系统进行仿真研究。 在本文中,作者首先介绍目前液化天然气船的发展概况及船舶仿真的现状和应用,并对LNG船舶货物系统作了简要的叙述。其次,对货舱蒸汽压力控制系统中的重要组成部分——离心式压缩机、加热器和液货舱分别进行了详细的理论研究和数学建模,对该模型给出了动态计算结果;对于预冷系统,本文根据船舶在卸货完毕后舱内的气体状态,结合前一章的分析建立了舱内气体的温度和压力在预冷前后随时间变化的数学模型,并用有限差分法计算出船舶空载时在不同的航行时间内采取不同的预冷方法;根据液货的流动状态,本文对LNG船舶货物管网液相、气相和气液两相分别进行了相应的数值建模,将吉布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船舶气态单相和气液两相数值模型的求解过程中,取得了预期的效果。最后,文章对压力控制系统、预冷系统和货物管网的货物装卸操作过程进行了计算机仿真计算。