Прогнозирование параметров отпарного газа в криогенных резервуарах. Часть 1. Методы моделирования
UDC 621.64
Andrei V. Zaitsev, Saftli Adham
Abstract
В статье представлен обзор явлений, связанных с отпарным газом (boil-offgas, BOG) и его параметрами в случае хранения сжиженного природного газа. Приведена история развития методов моделирования, используемых для прогнозирования BOG, представлены вычислительные методы, применяемые в настоящее время в данной отрасли. Рассматриваются три основные категории методов моделирования, используемых для прогнозирования отпарного газа: 1 – термодинамические модели на основе взаимосвязей между температурой, давлением и фазовыми изменениями; 2 – динамические имитационные модели, включая вычислительную динамику жидкости и газа (computationalfluiddynamics, CFD); 3 – программные средства моделирования процессов, такие как Aspen HYSYS, MATLAB, ANSYS и др. Динамические имитационные модели отличаются более высокой точностью и могут описывать сложное поведение системы, но при этом требуется подробная системная информация, а процесс моделирования отличается большими вычислительными затратами и длительным временем расчета, что подходит для фундаментальных исследований, где точность имеет решающее значение. Термодинамические модели работают быстрее, но могут быть менее точными в детальном прогнозировании поведения системы, особенно в изменчивых условиях. Они хорошо подходят для рутинных оперативных прогнозов или систем с более простыми конфигурациями. Обзор и детальный анализ применения этих подходов к моделированию, призван помочь исследователям и специалистам отрасли в выборе наиболее подходящих моделей, основанных на сложности системы, желаемом уровне точности и доступных вычислительных ресурсах, обеспечивая оптимальные решения задачи снижения потерь на BOG и повышения операционной эффективности хранилищ.
Keywords: сжиженный природный газ (СПГ), отпарной газ (BOG), скорость испарения (BOR), криогенное хранилище, моделирование, вычислительная динамика жидкости и газа (CFD).
Прогнозирование параметров отпарного газа в криогенных резервуарах. Часть 1. Методы моделирования
Abstract
В статье представлен обзор явлений, связанных с отпарным газом (boil-offgas, BOG) и его параметрами в случае хранения сжиженного природного газа. Приведена история развития методов моделирования, используемых для прогнозирования BOG, представлены вычислительные методы, применяемые в настоящее время в данной отрасли. Рассматриваются три основные категории методов моделирования, используемых для прогнозирования отпарного газа: 1 – термодинамические модели на основе взаимосвязей между температурой, давлением и фазовыми изменениями; 2 – динамические имитационные модели, включая вычислительную динамику жидкости и газа (computationalfluiddynamics, CFD); 3 – программные средства моделирования процессов, такие как Aspen HYSYS, MATLAB, ANSYS и др. Динамические имитационные модели отличаются более высокой точностью и могут описывать сложное поведение системы, но при этом требуется подробная системная информация, а процесс моделирования отличается большими вычислительными затратами и длительным временем расчета, что подходит для фундаментальных исследований, где точность имеет решающее значение. Термодинамические модели работают быстрее, но могут быть менее точными в детальном прогнозировании поведения системы, особенно в изменчивых условиях. Они хорошо подходят для рутинных оперативных прогнозов или систем с более простыми конфигурациями. Обзор и детальный анализ применения этих подходов к моделированию, призван помочь исследователям и специалистам отрасли в выборе наиболее подходящих моделей, основанных на сложности системы, желаемом уровне точности и доступных вычислительных ресурсах, обеспечивая оптимальные решения задачи снижения потерь на BOG и повышения операционной эффективности хранилищ.
Keywords: сжиженный природный газ (СПГ), отпарной газ (BOG), скорость испарения (BOR), криогенное хранилище, моделирование, вычислительная динамика жидкости и газа (CFD).
Русский
English
