薄膜式LNG运输船温度场及热应力研究的任务书.docx

薄膜式LNG运输船温度场及热应力研究的任务书
任务书
一、研究背景及意义
近年来，液化天然气（LNG）作为一种清洁、高效、安全的能源，吸引了越来越多的注意。LNG的装卸、储存和运输对其温度要求较高，一般需要在极低温度下进行。在LNG的运输中，船舶是主要的运输工具。船舶运输LNG通常采用薄膜式LNG运输船进行运输。
薄膜式LNG运输船是指在船舶结构中用薄膜材料作为液态天然气的容器进行运输，因具有载货量大、操作灵活等优点而备受推崇。然而，在LNG运输过程中，由于LNG温度低，会引起船体结构产生热应力，从而导致船体结构变形或者发生破裂。这不仅会对船舶的运输安全产生影响，还会对海洋环境产生污染，给人们的生命财产安全带来更大的风险。
因此，对于薄膜式LNG运输船温度场及热应力进行深入研究，能够为船舶设计和运输过程中的安全控制提供理论依据。
二、研究目的及内容
研究目的：
1.深入了解薄膜式LNG运输船的基本特性和运输过程中的主要工作原理。
2.揭示LNG运输过程中的温度场分布规律和热应力分布规律。
3.研究LNG运输过程中因温度变化引起的薄膜材料的强度变化和破坏机制。
4.对LNG运输船的热应力进行仿真分析，探讨其对船体的影响和安全控制措施。
研究内容：
1.薄膜材料的选取与刚度获取：根据船体的设计要求，选取合适的薄膜材料，并利用数值模拟方法进行薄膜材料的刚度获取。
2.温度场分布规律和热应力分布规律：采用FLUENT等流体力学软件，建立薄膜式LNG运输船的LNG液相模型、气相模型和薄膜模型。并重点研究LNG运输过程中的温度场分布规律和热应力分布规律。
3.强度变化和破坏机制：根据薄膜材料的物理性质，探讨LNG运输过程中因温度变化引起的薄膜材料的强度变化和破坏机制，并制定安全控制方案。
4.仿真分析及安全控制：结合研究结果，进行薄膜式LNG运输船热应力的仿真分析，探讨其对船体的影响和安全控制措施，并进一步完善薄膜式LNG运输船的设计和运输安全控制。
三、研究方法和流程
1.文献调研：从所属领域内，查找LNG运输、薄膜材料等相关的文献和综述，了解目前国内外研究的动态。
2.建立模型：采用流体力学软件进行建模和数值模拟。具体而言，建立LNG液相模型、气相模型和薄膜模型。
3.分析和评价：根据建立的模型，研究LNG运输过程中的温度分布规律、热应力分布规律和薄膜材料的强度变化规律，对仿真结果进行评价和分析。
4.编制报告：撰写研究报告，总结研究成果，提出可行性建议，并编撰有关论文。
四、人员与经费
本次研究由若干名专业人员担任，包括工程师和博士生等，依据研究内容和难度进行评定，预计研究经费为X万元。
五、研究时间节点
本次研究计划历时12个月，具体时间节点如下：
第1-2个月：文献阅读与调研，研究方案的制定。
第3-4个月：建模和数值模拟。
第5-6个月：温度场分布规律和热应力分布规律的研究。
第7-8个月：薄膜材料的强度变化和破坏机制研究。
第9-10个月：仿真分析及安全控制。
第11-12个月：撰写研究报告和论文。
六、研究成果与应用前景
本次研究将重点研究LNG运输船温度场分布规律和热应力分布规律，揭示LNG温度变化对船体结构等性能指标的影响，并制定相应的安全控制方案。研究成果将为薄膜式LNG运输船的设计和运输安全隐患的控制提供理论依据，具有重要的应用前景和推广价值。