مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی ترموفیزیکی تماس یک قطره آب با متان مایع

نویسندگان
1 دانشجوی دکترای مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان
2 استادیار مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان
چکیده
یکی از راه های انتقال گاز طبیعی به بازارهای دوردست، مایع سازی و حمل آن با کشتی است. در این راستا تامین ایمنی انتقال گاز طبیعی به بازارهای مصرف جهانی ، اهمیت ویژه ای دارد. در اثر تماس و برخورد هر ماده خارجی با سیال LNG، جوشش سریع همراه با افزایش ناگهانی در فشار، رخ خواهد داد. در این مقاله، برخورد آب در دمای oC0 ( سیال با دمای بالاتر) با متان مایع (به دلیل نزدیک بودن خواص ترموفیزیکی به LNG) در دماهای بسیار پایین (oC162-) از نظر ترموفیزیکی بررسی شده است. شدت انتقال حرارت بین قطره آب و متان مایع، رشد سریع فیلم بخار متان و افزایش ناگهانی فشار داخل فیلم را بهمراه دارد. در این شرایط رخداد پدیده انفجار بخار، ایمنی سیستم را به مخاطره میاندازد. مدل ریاضی این پدیده با در نظر گرفتن شرایط اشباع در سطح بین فازی بدست آمده و سپس میزان افزایش فشار ناگهانی، افزایش دما در سطح بین فازی و رشد فیلم بخار در اثر تغییر پارامترهای ترموفیزیکی مختلف تعیین شده است. بر اساس نتایج بدست آمده پالس فشار بخار ایجاد شده درون فیلم، در مواردی حتی بیش از 3 برابر فشار اولیه بوده که می تواند ایمنی سیستم را مختل نماید.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Thermo physical Investigation of contact between water drop and liquid methane

نویسندگان English

ali jahanggiri 1
mojtaba biglari 2
چکیده English

Marine transportation is the most conventional method for transportation of natural gas, mostly liquid form; namely, Liquefied Natural Gas (LNG) to international far market. Hereon provide safe transportation of natural gas is very important. In the event of exterior material contact to LNG, swift boiling and exploding anticipated. The paper, investigates thermo physical water contact (0oC as a fluid with higher temperature) with liquid methane (cause the similarity of thermo physical properties to LNG) at low temperature (-162oC). The intensity of heat transfer between water particle and liquefied methane resulted to swift pressure increase in vapor film. It causes the generation and swift growth of methane vapor film which has been resulted from abrupt evaporation and results to liquid methane explosion. In this situation, the intense vapor explosion phenomena, endangers the safety of system. Mathematical model of these phenomena has been developed by assuming saturation condition on interface phase. Then, the effects of different thermo physical parameter changes on vapor film growth have been investigated. Based on the results, in some cases, the vapor pressure pulse created in the film has been more than 3 times the initial pressure, which can endanger the safety of system.

کلیدواژه‌ها English

Liquid Methane
Water drop
Vapor film
Heat Transfer
Phase transition interface