LNG混凝土外罐通风反馈冷却温度场分析与试验研究的开题报告.docx

LNG混凝土外罐通风反馈冷却温度场分析与试验研究的开题报告
一、研究背景及意义
目前，液化天然气（LNG）的应用越来越广泛，在储存和运输过程中，常常采用混凝土外罐的方式。混凝土外罐由于其厚重的结构和密闭性特点，遇到高温环境时，容易形成热点区，影响LNG的安全储存和运输。为了有效对付这种情况，需要对混凝土外罐通风反馈冷却技术进行研究，探索LNG混凝土外罐通风反馈冷却温度场分析与试验。
研究的主要目的是通过模拟混凝土外罐的温度场分析和试验研究，了解混凝土外罐在高温环境下的温度变化规律，探究通风反馈冷却技术可行性，提供有效的保障概念和技术支持，为LNG储存和运输提供更加安全可靠的保障。
二、研究内容
本研究的主要内容包括以下三个方面：
1.LNG混凝土外罐通风反馈冷却技术原理分析
本部分主要通过对混凝土外罐的物理特性和LNG储存特点进行分析，从理论上构建LNG混凝土外罐通风反馈冷却技术的传热传质模型，探讨各个参数的影响及作用机理。
2.LNG混凝土外罐通风反馈冷却温度场分析
本部分主要通过ANSYS热传导模拟软件，对混凝土外罐在高温环境下的温度场进行仿真计算，并根据模拟结果，构建有限元模型。并结合实际试验验证，探讨通风反馈冷却技术对LNG混凝土外罐温度场的影响。
3.LNG混凝土外罐通风反馈冷却试验研究
本部分主要通过LNG混凝土外罐试验设备，开展混凝土外罐在高温环境下的模拟试验。试验过程中，采用不同的通风反馈冷却技术模型，探讨其对LNG混凝土外罐的温度改善情况及适用性。
三、研究方法
本研究主要采用以下研究方法：
1.理论分析方法
采用混凝土材料物理学及传热传质理论进行分析和模拟，建立LNG混凝土外罐通风反馈冷却技术的传热传质模型，探讨各参数的影响和机理。
2.计算机数值模拟方法
采用ANSYS仿真软件，根据混凝土外罐实际结构和物理特性，建立有限元模型进行模拟计算，分析并预测混凝土外罐在高温环境下的温度变化情况。
3.实验室物理模拟方法
通过LNG混凝土外罐试验设备，设计混凝土外罐的试验方案，模拟高温环境下的真实情况，开展混凝土外罐通风反馈冷却试验研究。
四、预期成果
1.建立混凝土外罐通风反馈冷却技术的传热传质模型，探讨各个参数的影响以及作用机理；
2.通过数值模拟计算及实验的方法，得出混凝土外罐在高温环境下的温度变化规律，并进行验证分析；
3.验证混凝土外罐通风反馈冷却技术的可行性，提供有效的保障概念和技术支持，为LNG储存和运输提供更加安全可靠的保障。
五、研究基础及可行性分析
本研究的基础主要为混凝土材料物理学、传热传质理论及热传导数值模拟技术，以及在LNG储存和运输方面所取得的一些科研成果。本研究对保障LNG储存和运输的安全性、可靠性具有重要的实际意义，同时也具有较高的可行性。
六、研究计划和进度安排
本项目预计两年完成，主要任务和进度安排如下：
第一年
1.建立混凝土外罐通风反馈冷却技术的传热传质模型（3个月）。
2.通过ANSYS热传导模拟软件，对混凝土外罐在高温环境下的温度场进行仿真计算，并构建有限元模型（3个月）。
3.混凝土外罐试验系统的设计和搭建（3个月）。
第二年
1.LNG混凝土外罐通风反馈冷却试验研究（6个月）。
2.结合实验结果进行验证和分析（3个月）。
3.编写论文及其他研究报告（6个月）。
七、论文的意义和创新
本研究通过建立混凝土外罐通风反馈冷却技术的传热传质模型，通过数值模拟计算及实验研究，得出混凝土外罐在高温环境下的温度变化规律，探究通风反馈冷却技术可行性，提供有效的保障概念和技术支持。本研究具有理论意义和实践价值，可以在LNG储存和运输中提供更加安全可靠的保障，对未来的相关研究和应用具有推动作用。