بررسی پدیده واژگونی در مخازن ذخیره سازی LNG با استفاده از مدل سازی CFD و ارزیابی احتمالاتی

پدیده های لایه بندی و واژگونی در مخازن ذخیره سازی گاز طبیعی مایع (LNG) از مسائل کلیدی و چالش برانگیز در صنعت گاز به شمار می روند. واژگونی به معنای اختلاط ناگهانی و اغلب ناایمن لایه های مایعی است که از نظر دما و ترکیب متفاوت اند و می تواند منجر به افزایش سریع فشار بخار و خطرات ایمنی شود. در این مطالعه، با بهره گیری از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) همراه با محاسبات تعادل ترمودینامیکی به بررسی شرایط ایجاد لایه بندی و مکانیزم وقوع واژگونی در مقیاس صنعتی پرداخته شده است. شبیه سازی ها نشان می دهند که پر شدن مخزن از پایین با مایعی با چگالی کمتر نسبت به لایه شکل گرفته در پایین، مخزن نقش بسزایی در جلوگیری از وقوع پدیده واژگونی ایفا می کند. این یافته ها اهمیت شرایط پر شدن مخزن و توزیع چگالی را در تثبیت لایه بندی و کاهش ریسک واژگونی برجسته می کنند. مدل تعادل ترمودینامیکی همراه با CFD امکان پیش بینی دقیق انتقال حرارت، جرم و شرایط شروع واژگونی را فراهم می آورد. زمان و وقوع واژگونی وابسته به میزان اختلاط پذیری مخلوط است و نادیده گرفتن این عامل می تواند پیش بینی ها را با خطای قابل توجهی همراه سازد.

Keywords:

گاز طبیعی , مایع , لایه بندی , واژگونی , دینامیک سیالات محاسباتی