一种基于CFD数值模拟的危险气体风险评估方法
申请人信息
- 申请人:南通中远海运川崎船舶工程有限公司
- 申请人地址:226000 江苏省南通市长江中路901号
- 发明人: 南通中远海运川崎船舶工程有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种基于CFD数值模拟的危险气体风险评估方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202311052827.2 |
| 申请日 | 2023/8/21 |
| 公告号 | CN117455224A |
| 公开日 | 2024/1/26 |
| IPC主分类号 | G06Q10/0635 |
| 权利人 | 南通中远海运川崎船舶工程有限公司 |
| 发明人 | 谢畅; 陆明锋; 周旭; 倪豪良; 周兰喜; 郑传波 |
| 地址 | 江苏省南通市长江中路901号 |
摘要文本
本发明公开了一种基于CFD数值模拟的危险气体风险评估方法，包括如下步骤：模型建立及计算域设定；气体成分与水雾假设；物理模型设定；网格划分；边界条件及求解器参数设定；CFD模拟计算及可视化处理。本发明的优点在于通过CFD数值模拟对氨气应急排放扩散范围、氨气浓度和氨气水雾散落范围进行风险评估，从而为危险气体排放或泄露等是否安全提供了有效的评价依据。 专利查询网
专利主权项内容
1.一种基于CFD数值模拟的危险气体风险评估方法，其特征在于，包括如下步骤：模型建立及计算域设定：根据船舶总体布置和氨气燃料应急排放管位置对模型建模，数值模拟采用实尺度船舶，根据船舶长度设定计算域大小；气体成分与水雾假设：将空气假定为单成分的气体，模拟应急排放的氨气在空气中的扩散范围，氨气浓度通过每个计算网格中的氨气含量进行捕捉，低温氨气从液氨存储舱排出遇到潮湿空气会形成水雾，并散落到船体或集装箱上，采用Lagrange方法模拟并可视化水雾可能散落的位置；物理模型设定：湍流模型采用SST k-ω模型，采用隐式非定常模拟，采用Lagrange多项流模型模拟水雾，水雾液滴的直径采用Nukiyama-Tanazawa分布，气体采用多组分气体模型模拟空气和氨气，采用Fluid Film模型模拟水雾散落到船体或集装箱上会形成的一层液膜，水雾-液膜转换模型确定撞击在壁上的液滴在壁上形成液膜的厚度；网格划分：采用六面体网格离散计算域，采用边界层网格模拟船体边界层，实尺度模拟保证壁面Y+>200，并对氨气扩散范围进行体网格加密；边界条件及求解器参数设定：根据船舶运营情况设定边界条件和初始条件，将氨气水雾散落的固体壁面设置成Fluid-Film边界，以捕捉该壁面的液膜厚度；CFD模拟计算及可视化处理：评估氨气水雾散落范围，氨气水雾散落范围通过Lagrange方法可视化模拟，判定氨气水雾散落区域，并监测上层建筑附近及其他需要关注位置的氨气浓度，根据氨气毒性评价标准从而进行风险评估。 来源：马 克 数 据 网