| Περίληψη: | Εξαιτίας της συνεχούς εξέλιξης της τεχνολογίας, η αγορά φυσικού αερίου είναι μια
ταχέως αναπτυσσόμενη αγορά με πολλά οικονομικά αλλά και περιβαλλοντικά οφέλη. Για τη
διευκόλυνση της μεταφοράς ή της αποθήκευσης, το φυσικό αέριο συχνά μετατρέπεται προσωρινά
σε υγρή μορφή και ονομάζεται υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG), το οποίο μεταφέρεται μέσω
θαλάσσης από κατάλληλα δεξαμενόπλοια. Ωστόσο, κατά τη διάρκεια μεταφοράς του υπάρχει
κίνδυνος εμφάνισης του φαινομένου του κλυδασμού (sloshing), το οποίο αναφέρεται στην κίνηση
του υγρού μέσα σε ένα άλλο αντικείμενο το οποίο τυπικά κινείται επίσης και μπορεί να οδηγήσει
σε σημαντικές ζημιές λόγω των υψηλών πιέσεων στις δομές των δεξαμενών που παράγονται από
τη βίαιη ροή του υγρού. Στη συγκεκριμένη εργασία, θα ασχοληθούμε με την επιλογή του
κατάλληλου τύπου δεξαμενής καθώς επίσης και την επιλογή των απαραίτητων ορίων πλήρωσης
του φορτίου με σκοπό τη διατήρηση της ακεραιότητας των δεξαμενών και τη μείωση του
φαινομένου του κλυδασμού.
Πολλές φορές η πραγματοποίηση πειραμάτων σε ένα πραγματικό σύστημα μπορεί να μην
είναι εφικτή ή να είναι ιδιαίτερα δαπανηρή και χρονοβόρα. Έτσι, όταν η επίλυση ενός
προβλήματος δεν μπορεί να πραγματοποιηθεί με τη βοήθεια κάποιου μαθηματικού προτύπου,
αλλά ούτε και με πειράματα στο πραγματικό σύστημα, τότε αναπαράγεται τεχνητά με κάποιο
πρότυπο που δημιουργείται με τη χρήση Η/Υ και γίνονται δοκιμές σε αυτό. Η διαδικασία αυτή
λέγεται προσομοίωση. Το υπολογιστικό εργαλείο που χρησιμοποιήθηκε για τη διεξαγωγή των
προσομοιώσεων είναι το OpenFOAM (Open source Field Operation And Manipulation), το οποίο πρόκειται για ένα λογισμικό ανοιχτού κώδικα γραμμένο στη γλώσσα προγραμματισμού C++ και
ενδείκνυται για προβλήματα Ρευστοδυναμικής.
Συμπερασματικά, η εργασία που ακολουθεί πρόκειται για μια εισαγωγική μελέτη του
φαινομένου του κλυδασμού-sloshing. Επισημαίνεται ότι δεν πραγματοποιείται μελέτη του
φαινομένου σε βάθος αφού οι παράμετροι που χρειάζεται να ληφθούν υπόψιν είναι πάρα πολλές
ώστε να προκύψουν ακριβή αποτελέσματα για τη κατασκευή δεξαμενών μεταφοράς υγρού
φορτίου σε ρεαλιστικές συνθήκες πλοήγησης. Για το λόγο αυτό, η μελέτη επικεντρώνεται στους
κυματισμούς που δημιουργούνται εντός των δεξαμενών και στην πίεση που ασκείται στα
τοιχώματα, καθώς επίσης στις διαμορφώσεις που μπορούν να εισαχθούν στη δεξαμενή με σκοπό
την ομαλοποίηση της ροής και τη μείωση της πίεσης. Συγκεκριμένα δοκιμάζουμε ένα εμπόδια με
διαφορετικά ύψη, ένα εμπόδιο με οπές και δύο εμπόδια. Η διαταραχή που επιλέξαμε να
μελετήσουμε είναι η γωνιακή ταλάντωση της δεξαμενής.
|
|---|
