[发明专利]LNG卸料臂气体置换系统、系统模型的建立及模拟方法

权利要求书

1.一种LNG卸料臂气体置换系统，其特征在于，包括：

由上至下依次串联的置换系统上管段(3)、置换系统中管段(2)和置换系统下管段(1)，所述置换系统上管段(3)、置换系统中管段(2)之间通过分隔管板(7)分隔开，所述分隔管板(7)的下端悬挂有若干微孔分离器(6)，所述微孔分离器(6)的顶部对应设置有能量聚集装置(8)，在靠近所述置换系统中管段(2)的下端处设置有置换气体进口(4)，所述置换系统上管段(3)设置有置换气体出口(4)。

2.根据权利要求1所述的LNG卸料臂气体置换系统，其特征在于，所述微孔分离器(6)为中空管状结构，其管壁上设置有通气孔。

3.根据权利要求2所述的LNG卸料臂气体置换系统，其特征在于，所述通气孔均匀或离散分布在所述微孔分离器(6)的管壁上。

4.根据权利要求2所述的LNG卸料臂气体置换系统，其特征在于，所述通气孔的孔径为30μm-50μm。

5.根据权利要求1所述的LNG卸料臂气体置换系统，其特征在于，所述微孔分离器(6)的平均渗透率为1×10^-12m²。

6.一种LNG卸料臂气体置换系统模型的建立方法，其特征在于，包括如下步骤：

设置初始化条件，激活用户自定义的初始化函数；

基于初始化函数开始循环，然后使用用户自定义的调整函数调整变量值；

求解U、V、W动量方程、质量守恒方程并更新速度值，解能量方程、组分方程以及湍动能和湍动能耗散方程；

更新性质，判断解是否收敛，若收敛则退出循环，若不收敛再转到用户自定义的调整函数调整变量值，开始下一步循环。

7.一种LNG卸料臂气体置换系统模型的建立装置，其特征在于，包括：

第一处理单元，用于设置初始化条件，激活用户自定义的初始化函数；

第二处理单元，用于基于初始化函数开始循环，然后使用用户自定义的调整函数调整变量值；

第三处理单元，用于求解U、V、W动量方程、质量守恒方程并更新速度值，解能量方程、组分方程以及湍动能和湍动能耗散方程；

第四处理单元，用于更新性质，判断解是否收敛，若收敛则退出循环，若不收敛再转到用户自定义的调整函数调整变量值，开始下一步循环。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述LNG卸料臂气体置换系统模型的建立方法的步骤。

9.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6所述LNG卸料臂气体置换系统模型的建立方法的步骤。

10.一种LNG卸料臂气体置换系统的数值模拟方法，基于权利要求6所建立的模型，其特征在于，包括如下步骤：

基于物理守恒定律，建立控制方程组；

基于湍流强度和水力直径，确定气体置换系统的气体入口边界条件和出口边界条件；

基于壁面函数法和雷诺应力模型，确定气体置换系统的壁面边界条件；

基于多孔介质模型方法，确定气体置换系统的多孔介质边界条件；

基于控制方程组、气体入口边界条件和出口边界条件、壁面边界条件和多孔介质边界条件，对气体置换系统的气相流场进行分析。