Abstract

Analysis of efficiency of transport systems using liquefied natural gas (LNG) as fuel is impossible without a comprehensive understanding of the volumes of fuel LNG losses from evaporation during main technological operations: transportation (storage), bunkering, and cool-down of fuel tanks. Despite active development of water and land natural gas vehicles, practical approaches for obtaining appropriate estimates in a wide range of characteristics of cargo tanks have not been previously published.The objective of this work is to analyze LNG losses in road, rail and ship tanks (with a capacity of up to 5600 m3), as well as in tank containers, provided that LNG is stored with an overpressure of about 5–7 atmospheres.In the work, numerical modelling was used as a method. The evaporation process of LNG is described using models of heat exchange between the liquid phase of LNG, its vapours, as well as a cargo tank and the external environment. This makes it possible to simulate the behaviour and phase transformations of LNG during its storage in a tank, as well as during main technological operations. Numerical modelling of thermodynamic processes during storage of LNG is performed using a computer simulation model implemented in AnyLogic environment. Quantitative estimates of LNG losses during bunkering and cool-down of fuel tanks were obtained based on analytical calculations.An analysis of sensitivity of the created models to various parameters, as well as massive numerical calculations, made it possible to construct regression relationships to determine LNG losses during operations under consideration. The obtained dependencies can be used to search for the most effective configurations of the system for low-tonnage LNG transportation, as well as to perform economic assessments of feasibility of using LNG as fuel for water and land transport.

Highlights

  • Александр ТОПАЖТаровик Олег Владимирович – Крыловский государственный научный центр, Санкт-П­ етербург, Россия.

  • Использующих сжиженный природный газ (СПГ) в качестве топлива, невозможен без комплексного понимания объёмов потерь топливного СПГ от испарения в ходе основных технологических операций: перевозки (хранения), бункеровки и захолаживания топливных ёмкостей.

  • При численной реализации модели состояниями (испарение жидкости и кон- полагается единовременный сброс 5 кг денсация газа) приводят к изменению пара, что на 3–4 порядка меньше массы давления газовой подушки над жидкой СПГ в ёмкости и позволяет считать стравповерхностью и, соответственно, к изме- ливание избытков паров практически нению термодинамических показателей равномерным.

Read more

Summary

Александр ТОПАЖ

Таровик Олег Владимирович – Крыловский государственный научный центр, Санкт-П­ етербург, Россия. Использующих сжиженный природный газ (СПГ) в качестве топлива, невозможен без комплексного понимания объёмов потерь топливного СПГ от испарения в ходе основных технологических операций: перевозки (хранения), бункеровки и захолаживания топливных ёмкостей. При численной реализации модели состояниями (испарение жидкости и кон- полагается единовременный сброс 5 кг денсация газа) приводят к изменению пара, что на 3–4 порядка меньше массы давления газовой подушки над жидкой СПГ в ёмкости и позволяет считать стравповерхностью и, соответственно, к изме- ливание избытков паров практически нению термодинамических показателей равномерным. Согласно этому где dM – приращение массы (кг) паровой допущению, время протекания переходных фазы при поступлении теплоты dQ (Дж) процессов выравнивания температур в слок жидкой фазе в состоянии насыщения; ях жидкой фазы и возвращения системы r – теплота парообразования СПГ, ко- к равновесному насыщенному состоянию торая является функцией температуры при скачкообразном изменении условий насыщения (и, тем самым, – давления полагается малым по сравнению с динаминасыщения), Дж/кг.

Тип ёмкости
Постоянный коэффициент передачи тепла
Постоянная производительность насоса
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.