Функциональное моделирование мониторинга состояния системы хранения криопродуктов на примере сжиженного природного газа

Авторы

  • Евгений Сергеевич Солдатов Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН

DOI:

https://doi.org/10.52575/2712-746X-2024-51-1-157-168

Ключевые слова:

функциональное моделирование, дистанционный мониторинг, танк-контейнер, бездренажное хранение, тепломассообмен, IDEF0, CFD

Аннотация

Рассмотрены вопросы повышения безопасности и снижения потерь при хранении и транспортировке криопродуктов в системах хранения различного типа. Представлена функциональная модель системы дистанционного мониторинга состояния систем хранения криопродуктов. Задачей системы мониторинга является обеспечение удаленного мониторинга состояния систем хранения криопродуктов, в том числе, с возможностью на основе результатов компьютерного моделирования прогнозировать время бездренажного хранения криопродукта. В рассмотренной схеме функционально разделены задачи по накоплению массива рабочих параметров хранения, определяющихся, как правило, при помощи компьютерного моделирования, и вычисление текущих характеристик конкретного процесса в режиме реального времени. Рассмотрена процедура вычисления нестационарных параметров бездренажного хранения на примере систем хранения сжиженного природного газа.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биография автора

Евгений Сергеевич Солдатов, Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН

кандидат технических наук, научный сотрудник, Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр РАН,
г. Санкт-Петербург, Россия.

Библиографические ссылки

Архаров И.А. 2023. О необходимости возрождения криогенного машиностроения в России. Вестник Международной академии холода. № 1. С. 6–9.

Исмагилова В.С., Чекушина Т.В. 2023. Транспортировка трубопроводного и сжиженного природного газа: сравнительный анализ достоинств и недостатков. Науки о Земле и недропользование. Т. 46. № 1 (82). С. 61–71. DOI: 10.21285/2686-9993-2023-46-1-61-71.

Павлова О.Ю., Чекардовский С.М. 2022. Современные технологии и оборудование транспорта сжиженного природного газа в Российской Федерации. В сборнике: Нефтегазовый терминал. Материалы Международной научно-технической конференции. Тюмень. С. 108–113.

Ряжских В.И., Сумин В.А., Хвостов А.А., Журавлев А.А., Семенихин О.А. 2020. Численное моделирование термоконцентрационной конвекции в криогенных резервуарах. Математические методы в технике и технологиях – ММТТ-2020. Т. 5. С. 17–20.

Солдатов Е.С. 2019. Вычислительный алгоритм прогнозирования времени бездренажного хранения криопродуктов в стационарных и транспортных сосудах. Научные ведомости Белгородского государственного университета. Серия: Экономика. Информатика. 46(3). С. 485–495. DOI: 10.18413/2411-3808-2019-46-3-485-495.

Barsi S., Kassemi. M. 2008. Numerical and experimental comparisons of the self-pressurization behavior of an LH2 tank in normal gravity. Cryogenics 48(3): 122–129. DOI: 10.1016/j.cryogenics.2008.01.003.

Bo W., Ruoyin L., Hong C., et al. 2021. Characterization and Monitoring of Vacuum Pressure of Tank Containers with Multilayer Insulation for Cryogenic Clean Fuels Storage and Transportation. Applied Thermal Engineering. 187: 116569.

Chen L., Ai B., Chen S., Liang G. 2016. Simulation of Self-Pressurization in Cryogenic Propellant Tank. 12th International Conference on Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics: 1068-1073.

Huerta, F., Vesovic, V. 2021. CFD modelling of the isobaric evaporation of cryogenic liquids in storage tanks. International Journal of Heat and Mass Transfer, 176, 121419. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121419.

Kang M., Kim J., You H., Chang. D. 2017. Experimental Investigation of Thermal Stratification in Cryogenic Tanks, Experimental Thermal and Fluid Science. DOI: 10.1016/j.expthermflusci.2017.12.017.

Kartuzova O.V., Kassemi M., Umemura Y., Kinefuchi K., Himeno T. 2020. CFD Modeling of Phase Change and Pressure Drop during Violent Sloshing of Cryogenic Fluid in a Small-Scale Tank. AIAA Propulsion and Energy 2020 Forum. DOI: 10.2514/6.2020-3794.

Lee D.-Y., Jo J.-S., Nyongesa A.J., Lee W.-J. 2023. Fatigue Analysis of a 40 ft LNG ISO Tank Container. Materials 2023, 16, 428. DOI: 10.3390/ma16010428.

Saufi A., Calabria R., Chiariello F., Frassoldati A., Cuoci A., Faravelli T., Massoli P. 2019. An experimental and CFD modeling study of suspended droplets evaporation in buoyancy driven convection. Chemical Engineering Journal, 375, 122006. DOI: 10.1016/j.cej.2019.122006.

Schlottke J., Weigand B. 2008. Direct numerical simulation of evaporating droplets. Journal of Computational Physics, 227(10): 5215–5237. DOI:10.1016/j.jcp.2008.01.042.

Soldatov E., Bogomolov A. 2021. Decision Support Models and Algorithms for Remote Monitoring of the Equipment State. CEUR Workshop Proceedings. Сер. "ITIDMS 2021 – Proceedings of the International Scientific and Practical Conference "Information Technologies and Intelligent Decision Making Systems"": 1–8.

Strotos G., Malgarinos I., Nikolopoulos, N., Gavaises, M. 2016. Predicting the evaporation rate of stationary droplets with the VOF methodology for a wide range of ambient temperature conditions. International Journal of Thermal Sciences, 109: 253–262. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2016.06.022.

Soldatov E., Bogomolov A. 2022. Issues of energy-efficient storage of fuel in multimodal transport units. Smart Innovation, Systems and Technologies, 232: 393–402. DOI: 10.1007/978-981-16-2814-6_34

Yang W., Xia J., Wang X.Y., Wan K.D., Megaritis A., Zhao H. 2021. Predicting evaporation dynamics of a multicomponent gasoline/ethanol droplet and spray using non-ideal vapour-liquid equilibrium models. International Journal of Heat and Mass Transfer, 168, 120876. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.120876.


Просмотров аннотации: 17

Поделиться

Опубликован

2024-03-30

Как цитировать

Солдатов, Е. С. (2024). Функциональное моделирование мониторинга состояния системы хранения криопродуктов на примере сжиженного природного газа. Экономика. Информатика, 51(1), 157-168. https://doi.org/10.52575/2712-746X-2024-51-1-157-168

Выпуск

Раздел

КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ