保温罐车内部温度场数值分析
储油罐内温度场分布的模拟计算
储油罐内温度场分布的模拟计算司马英杰;祁小兵;孟岚【摘要】@@%目前储油罐的温度场难以准确地描述,对于其内部结构设置、生产操作以及安全防范存在一定困难.通过对大连石油储备库罐内油品温降特性研究,得到罐内油品温度分布特点,即罐内温度与各温度层厚度呈抛物线关系.在相同时间内,随环境温度降低,有关表层温度也降低,越接近油罐中央区域温度越高,趋近于初始温度.利用已建立的数学模型,针对储油罐生产工况,分别计算出5种假设工况下的储油罐内部温度分布.其计算结果既可以为储油罐内部结构设计提供技术支持,又可以为储油罐稳定运行操作提供指导.【期刊名称】《油气田地面工程》【年(卷),期】2012(031)009【总页数】2页(P30-31)【关键词】储油罐;温度场;数值计算【作者】司马英杰;祁小兵;孟岚【作者单位】东北石油大学;塔里木油田油气工程研究院;大庆油田设计院【正文语种】中文目前储油罐的温度场难以准确的描述，对于其内部结构设置、生产操作以及安全防范存在一定困难。
对于大罐的整体温度场，目前尚无较完备的测量设备及仪器[1]。
大连石油储备库储存有沙特轻质油、沙特中质油和俄罗斯油。
原油进罐初始温度为14℃，油罐高度80m，半径21.8m。
大连日最低气温小于等于-5℃的天数为56.5天，初日为11月24日，终日为3月1日，初、终间天数为98天。
初始温度为t0。
在τ=0时刻，x=0的侧面突然受到扰动，同时表面温度突然变化到tw，并保持恒定[2]。
利用已建立的数学模型，针对储油罐生产工况，分别计算出下面5种假设工况下的储油罐内部温度分布。
（1）油罐内原油初始温度为5.8℃，环境气温突然下降到-0.9℃，而且30天内一直保持-0.9℃。
即原油初始温度为11月的平均气温，气温突然降到12月的平均气温，并在一个月之内保持不变。
计算工况比实际工况恶劣得多。
（2）油罐内原油初始温度为14℃，环境气温突然下降到-4.4℃，而且半年内一直保持-4.4℃。
铁路罐车液体运输动侧压力数值分析
摘
要 ： 路 罐 车 装 运 的液 体 货 物 易 于 流 动 ， 运 行 过 程 中会 对 罐 壁 产 生 不 同于 固体 货 物 的 动 态 力 ， 动 态 力 将 铁 在 此
对 行 车 安 全 产 生 影 响 。本文 采用 Ｆ ＵＥ Ｌ ＮＴ 软件 对 罐 车 内 流 体 货 物 的 动 侧 压 力 进 行 数 值 模 拟 计 算 ， Ｖ （ ｏ 用 ＯＦ ｖ ｌ — ｕ ｌ ｏ ｕｄ 模 型 模 拟 罐 车受 到制 动 冲击 时 其 内部 气 液 两 相 流 ， 到 以 下 结 论 ：１罐 车 运 输 液 体 货 物 受 到 制 动 冲 ｌｅ ｆ ｌｉ） Ｔ ｆ 得 （） 击 时 ， 冲击 端 产 生 较 大 压 力 ；２ 罐 车 内增 加 挡 波 板 有 利 于 抑 制 液 体 晃 动 ；３ 罐 车 冲 击 端 的受 力 大 小 与 其 制 动 在 （） （）
ＨＥ Ｈｕ ａ ， ＴＩ ＡＮ ｎ － ｉ Ｊ ＡＮＧ ｎ Ｈｏ ｇ ｑ ， Ｉ Ｆａ
（ ．Ｋｅ ｂ ｒ ｔ ｒ ｏ ａ ｆ ａ ｅ ｙ ｏ ａ ｋ ｏ ｉ ｓ ｒ ｆＥｄ ｃ ｔ ｎ， ｎ ｒ ｌＳ ｕ ｈ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ １ ｙ Ｌａ ｏ ａ ｏ ｙ ｆ ｒ Ｔｒ ｆｉ Ｓ ｆ ｔ ｎ Ｔｒ ｃ ｆＭ ｎｉｔ ｙ ｏ ｕ ａ ｉ ｃ ｏ Ｃｅ ｔ ａ ｏ ｔ ｉ ｅ ｓ ｔ ，Ｃｈ ｎ ｓ ａ ４ ０ ５ ａ ｇ ｈ １ ０７ ，Ｃｈ ｎ ｉ ａ； ２ ．Ｃｏ ｌ ｇ ｆＭ ｅ ｈ ｎ ｃ ｌａ ｄ Ｅｌ ｃ ｒｃ ｌ ｌｅ ｅ ｏ ｃ ａ ｉａ ｎ ｅ ｔ ｉａ Ｅｎｇ ｎ ｅ ｉ ｇ，Ｇｕ ｎ ｚ ｕ Ｕ ｎ ｖ ｒ ｉｙ ｉ ｅ ｒｎ ａ ｇ ｈｏ ｉ ｅ ｓｔ ，Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ０ ０ ａ ｇ ｈ ｕ ５１ ０ ６，Ｃｈ ｎ ） ｉａ
大型浮顶油罐温度场数值模拟
大型浮顶油罐温度场数值模拟
李旺;王情愿;李瑞龙;李超;宇波;张劲军;代鹏飞
【期刊名称】《化工学报》
【年(卷),期】2011(0)S1
【摘要】大型浮顶油罐温度场的准确预测对于原油的战略和商业储备均有着重要的意义。
油罐中温度场受大气温度、罐壁保温层厚度与热导率、太阳辐射强度、罐底土壤物性、油品物性等因素的影响。
本文考虑以上众多因素的影响,建立了二维大型浮顶油罐温度场预测模型,开发了将浮舱区、油品区、土壤区及罐壁和保温层耦合求解的SIMPLE算法程序。
研究了太阳辐射、保温层厚度等因素对油品温度的影响,并将计算结果与现场测试数据进行了对比,发现本模型的预测结果与实验结果吻合良好。
【总页数】5页(P108-112)
【关键词】大型浮顶油罐;SIMPLE算法;辐射;自然对流
【作者】李旺;王情愿;李瑞龙;李超;宇波;张劲军;代鹏飞
【作者单位】中国石油大学机械与储运工程学院城市油气输配技术北京市重点实验室;中国石油西部管道公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ-55
【相关文献】
1.大型浮顶油罐内原油流场数值计算 [J], 张琰;白云;王常莲
2.基于SIMPLE算法的大型浮顶油罐温度场数值模拟 [J], 张琰;白云;王常莲;陆翌伦
3.浮顶油罐加热过程的数值模拟 [J], 周凯;谢小芳;周李渊;王玉刚
4.浮顶油罐加热过程的数值模拟 [J], 周凯;谢小芳;周李渊;王玉刚;
5.内浮顶油罐迷宫密封性能的数值模拟与结构优化 [J], 夏威;徐珂;谈金祝;劳瑞卿;王旸
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炼厂内保温管道温度场模拟研究_施雯
第43卷第11期 当 代 化 工 Vol. 43，No.11 2014年11月 Contemporary Chemical Industry November，2014基金项目： 广东省石化装备故障诊断重点实验室开放基金资助项目，项目号：512021；广东省产学研资助项目，项目号：2012B091100073。
收稿日期： 2014-04-01炼厂内保温管道温度场模拟研究施 雯1，王 琪1，童汉清1，邹家荣2（1. 广东石油化工学院， 广东 茂名 525000； 2. 中国海洋石油有限公司深圳分公司， 广东 深圳 518000）摘 要：由于重油粘度大，在运输过程中需要加热，通常需要在管道外加保温层。
为了有效减少能源损失，降低生产成本，就必须研究管道的保温材料和保温层厚度。
通过分析管道的几何特性，建立了管道保温层温度场的数学模型,运用有限元分析软件ANSYS 求解该数学模型，得到保温管道的温度分布。
以广东茂名石化炼油厂内某一保温管道为例，基于温度场模拟结果，计算出保温经济厚度。
这些问题的求解为减少能量损耗、优化保温管道设计等问题奠定了理论基础。
关 键 词：管道；保温层；经济厚度；温度场；ANSYS 软件中图分类号：TQ 018 文献标识码： A 文章编号： 1671-0460（2014）11-2265-03Simulation Study on Temperature Field of Thermal Insulation Pipelines in the Refinery SHI Wen 1，WANG Qi 1，TONG Han-qing 1，ZOU Jia-rong 2（1. Guangdong University of Petrochemical Technology, Guangdong Maoming 525000，China ； 2. China National Offshore Oil Co., Ltd. Shenzhen Branch, Guangdong Shenzhen 518000，China ）Abstract : Heating is required in the transport process because of high viscosity of heavy oil, so the pipelines of heavy oil need external insulation layer. In order to reduce energy loss and production costs effectively, it is necessary to study the pipe insulation material and insulation thickness. In this paper, by analyzing geometric properties of the pipeline, the mathematical model of temperature field for the thermal insulation pipeline was established. Then finite element analysis software ANSYS was used to solve the mathematical model to obtain the temperature distribution. Taken a thermal insulation pipeline in Maoming petrochemical refinery as an example, based on simulation results of temperature field, the economic insulation thickness was calculated. Solving those problems could lay the theoretical foundation of reducing energy consumption and optimizing pipeline design.Key words : Pipeline; Insulation layer; Economic thickness; Temperature field; ANSYS software在炼厂的生产过程中，由于生产工艺、操作工的技能以及生产设备的需要，一般需要较高的温度和压力，才能进行相关反应。
《铜管井式退火炉流场和温度场的数值模拟及实验研究》范文
《铜管井式退火炉流场和温度场的数值模拟及实验研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，铜管井式退火炉作为一种重要的热处理设备，在金属材料加工领域中得到了广泛应用。
在退火过程中，流场和温度场的分布直接影响到金属材料的性能和品质。
因此，对铜管井式退火炉的流场和温度场进行数值模拟及实验研究，对于优化退火工艺、提高产品质量具有重要意义。
本文将通过数值模拟和实验研究相结合的方法，对铜管井式退火炉的流场和温度场进行深入探讨。
二、数值模拟方法1. 模型建立在数值模拟中，我们首先需要建立铜管井式退火炉的物理模型。
该模型应包括炉体结构、加热元件、气流通道等关键部分。
在建立模型时，需要考虑到实际退火过程中的各种因素，如炉内气体流动、热量传递、材料物性等。
2. 数学描述根据物理模型，我们建立起相应的数学模型。
通过质量守恒、能量守恒等基本物理定律，描述炉内气流流动和热量传递的过程。
同时，还需要考虑到材料物性、加热元件发热等因素对流场和温度场的影响。
3. 数值求解通过数值求解方法，我们可以得到铜管井式退火炉的流场和温度场分布。
常用的数值求解方法包括有限元法、有限差分法等。
在求解过程中，需要设定合适的初始条件和边界条件，以保证求解结果的准确性。
三、实验研究方法1. 实验装置为了验证数值模拟结果的准确性，我们需要搭建铜管井式退火炉实验装置。
该装置应包括炉体、加热元件、测温系统、气流控制系统等关键部分。
在实验过程中，我们需要对炉内气流流动和温度分布进行实时监测。
2. 实验步骤在实验过程中，我们首先需要设定好实验参数，如加热温度、加热速率、保温时间等。
然后，通过测温系统实时监测炉内温度分布，同时通过气流控制系统调节炉内气流流动。
在实验过程中，我们需要记录下不同时刻的流场和温度场数据，以便后续分析。
四、结果分析1. 数值模拟结果分析通过数值模拟，我们可以得到铜管井式退火炉的流场和温度场分布。
分析这些结果，我们可以了解到炉内气流流动和热量传递的规律，以及流场和温度场对金属材料性能的影响。
保温层外壁面温度的计算方法
保温层外壁面温度的计算方法步骤一：确定传热方式首先需要确定保温层外壁面的传热方式。
传热方式通常包括导热传热、对流传热和辐射传热。
在保温层外壁面计算中，热传导是主要的传热方式。
步骤二：确定保温层材料的热工性能根据保温层的类型和材料，需要确定保温层材料的热工性能参数，如导热系数、比热容和密度等。
这些参数可以通过实验测试或者参考相关文献得到。
步骤三：确定外界环境条件外界环境条件对保温层外壁面温度的影响较大，包括室外温度、湿度、风速和太阳辐射等。
这些参数需要实测或者参考气象数据。
步骤四：建立传热方程根据传热学原理，可以建立保温层外壁面的传热方程。
一般来说，热传导方程可以表示为：q=λ*(T2-T1)/d其中，q表示单位时段内通过保温层传热的热流量，λ表示保温层材料的导热系数，T1和T2分别表示保温层内外的温度，d表示保温层的厚度。
步骤五：求解传热方程根据已知参数和边界条件，可以通过求解传热方程得到保温层外壁面的温度。
可以利用数值分析方法，如有限差分法或有限元法进行计算，同时可以使用计算软件进行模拟计算。
步骤六：考虑边界条件在计算过程中，需要考虑影响保温层外壁面温度的边界条件，如环境温度、湿度和风速等。
这些边界条件对传热方程的求解有重要影响。
步骤七：验证和优化计算结果最后，需要验证计算结果的准确性。
可以通过与实际测量结果进行对比，如果存在偏差，则需要对计算模型进行优化，调整参数或者改变计算方法，以提高计算结果的准确性。
总之，保温层外壁面温度的计算方法主要是通过建立传热方程，考虑保温层材料的热工性能和外界环境条件，求解传热方程得到保温层外壁面的温度。
这一计算过程涉及到多个步骤，需要综合考虑多种因素，并进行验证和优化。
冷藏车内部流场的数值研究
冷藏车内部流场的数值研究【摘要】我们能够吃到新鲜的蔬菜、瓜果、肉类、海产品等食物，大多依赖于冷藏车的冷藏特性，才能使得新鲜的蔬果避免腐坏，冷藏车已成为我们的生产和生活中必不可少的一部分，冷藏车内部流场，直接决定冷藏车的冷藏质量，对于冷藏车内部流场的数值研究已成为国内外研究的重要课题。
本文主要通过数值模拟的方式对冷藏车内部流场进行研究。
【关键词】冷藏车；内部流场；物理模型；数学模型；数值研究0 前言冷藏车内部流场值得是冷藏车内部的空气流场，空气流场又决定了冷藏的效果，因此，内部流场直接关系到所运物品的特性、蒸发设备的性能、制冷设备的性能等，通过对其进行数值研究，达到科学组织冷藏车内部流场，以实现冷藏效果，节省资源，保证食物质量的目的。
随着科学技术的不断发展和计算机的不断普及，内部流场的数值模拟研究中主要应用了CFD技术和Fluent软件，首先通过获取冷藏车内部流场的温度数值和温度分布的情况，然后对其结果采用科学的实验方法进行验证，这种研究方法对冷藏车的设计、对冷藏车资源的消耗、冷藏的效果等具有十分重要的作用。
1 现状分析传统的冷藏车内部流场的数值研究的方法，是通过实验法，就是通过做实验的方法对内部流场的数值进行测量，或者可视法，也就是将内部气流流场视作实体化进行数值研究，但是，传统的数值研究方法由于研究成本较高，且无法获取冷藏车内部流场的准确的数值，都不太适合现实的应用或者应用起来比较困难，也就难以适应现代研究的需求。
随着科学技术的不断发展，数值研究也得到了较大发展，模拟法的发展为内部流场的研究提供了新的研究方法，将数值研究和模拟法相结合，能够将内部流场的实际运行状态通过模拟获得各种所需的信息，具有费用低、时间短、结果快且准的优点，对于内部流场的数值研究有重要的意义。
2 物理模型冷藏车的主要部分是冷藏车厢，主要由制冷设备、温度仪、隔热保温板组成，隔热保温板组成了车厢的箱体，隔热保温板一般是由高分子材料聚氨酯材料构成的，这种高分子材料具有密度低、隔热性能良好、使用寿命较长的优点。
大型低温储罐漏热分析及计算方法
ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＤＥＳＩＧＮ化工设计２０２１，３１（２）櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴櫴毷毷毷毷设 计技 术大型低温储罐漏热分析及计算方法杜利顺 曹 岩 许学斌 时 珂 华陆工程科技有限责任公司 西安 ７１００６５摘要 本文通过对大型低温储罐的保冷结构进行分析，从储罐各个部分漏热原理出发，通过公式推导计算提供了验证大型双壁低温储罐保冷设计可靠性的方法。
此外，考虑夏季太阳辐射导致储罐表面温度升高对储罐漏热的影响，提供了大型低温储罐日蒸发率的计算方法，并通过实例进行验证。
关键词 大型低温储罐 保冷设计 漏热计算 太阳辐射 日蒸发率杜利顺：工程师。
２０１２年毕业于天津大学化工过程机械专业获硕士学位。
现主要从事大型低温储罐及压力容器设计工作。
联系电话：（０２９）８７９８９２２３，Ｅ－ｍａｉｌ：ｄｌｓ２４０７＠ｈｌｅｔ ｃｏｍ。
随着近年来国际能源结构的调整和石油化工、页岩气下游化工项目的发展，对天然气及其他烃类的需求急剧增长，国内天然气的产量也随之不断增长，２０１１年国内天然气产量首次突破１０００亿立方米，达到１０７０ ３亿立方米［１］。
天然气及烃类的储备可以在很大程度上规避价格波动，降低成本，对化工企业的长期发展作用明显。
天然气作为关系民生的重要资源在城市民用中储存备用十分关键，尤其近年来冬季用气高峰期时国内许多地区一再出现“气荒”，天然气紧缺现象几成常态。
因此事先储备大量天然气用于解决冬季“气荒”问题成为大多城市的一致选择。
液化天然气及液化烃的优点是体积只有等量对应气态介质的１／６３０～１／２３６［２］，因此可以弥补天然气及其他气态烃类在运输和储存方面的缺点［１］。
液化天然气通常采用常压全冷冻式储存，液化烃的储存方式主要有常温全压力储存、半冷半压储存和常压全冷冻式储存，其中对于石油化工或民用中动辄几万甚至几十万立方的需求，常压全冷冻式储存更为经济［３］［４］。
常见的常压全冷冻式储罐包括单包容、双包容及全包容形式，其中以全包容式储罐安全性最好，近年来得到广泛的应用［５］［６］。
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１８ 大 连 交 通 大 学 学 报 第３７卷
表２罐体纵向中心竖直截面中各检测点的坐标
表３罐体纵向中心竖直截面上各检测点的温度随时间变化对比 ℃
监测点ｃ（位于罐体内近壁区，距离左端最
外侧表面１００ ｍｍ）的温度随时问的变化情况，如
图６（ａ）所示，可以看出，当罐体外壁采用不同厚
度的聚氨酯和岩棉组合设计时，罐体内近壁区的 溶液在不同时间段的温度变化趋势不同．在０．１～ ５．５６ ｈ时，四种情况的温度变化趋势基本一样．而 随着罐车运行到５．５６ ｈ以后，采用１０ ＩＴＩＩＴＩ厚度的 聚氨酯和６０ ｍｍ厚度的岩棉作为罐体保温层，监 测点Ｃ的温度下降趋势较快，相同时刻的温度值 较其他三种情况低１．０～１．６￣Ｃ，而当采用其他厚
度的保温材料组合时，罐体内溶液温度的变化趋
势基本一样．所以较检测点Ｃ的温度变化，采用
第１期 王东屏，等：保温罐车内部温度场数值分析 １９
１０ ｍｍ厚度的聚氨酯和６０ ｍｍ厚度的岩棉作为保
温层时，罐体保温效果较差．监测点 （罐体内溶
液的中心点）的温度随时间变化的情况如图６（ｂ）
所示，５．５６ ｈ以前，罐体内溶液中心点Ｋ的温度保
持１２０￣Ｃ不变；随着罐车的运行，点Ｋ的温度逐渐
下降，其趋势基本一样；到１９．４４ ｈ以后，当采用
２０ ｍｍ厚度的聚氨酯和５０ ｍｍ厚度的岩棉作为罐
体保温层时，中心点 的温度下降趋势较缓，较
其他三种保温材料的组合，温度偏高０．１～
０．３℃．图６（ｃ）是监测点Ｅ（距离罐体左端最外侧
１２０
ｌ１９．５
１ｌ９ ｛越１１８．５ 赠 ｌ１８ ｌｌ７．５ ｌ１７ １２０ ｌ１９ １１８ 赠１１７ ｌ１６ ｌＩ５ （ａ）检测点Ｃ Ｔ １一＇＿＿’ Ｌ Ｉ ● －－．１ｌ ｌ０ｍｍ
ＩＩ－．１５ｍｍ
◆ Ｌ
●一２０ｍｍ Ｉ
。 ２５ｍｍ
Ｉ Ｉ
＿
０．１ ５．５６ ｌ１．１１ ｌ９．４４ ２４
时间／ｈ
（ｂ）监测点
Ｔ ‘
Ｉ ｝
。一．Ｉ１０ｍｍ １
Ｉ－－ｌ５ｍｍ ，
—－ｒ－２０ｍｍ
÷÷一２５ｒａｍ
Ｉ Ｉ
０．１ ５．５６ ｌ１．１１ １９．４４ ２４
时间／｝ｌ
（Ｃ）监测点Ｅ
图６不同厚度保温材料组合的温度随时间变化
表面１ １９６ ｍｍ）的温度随时间的变化情况，可以
看出，５．５６ ｈ以前，罐体内监测点Ｅ的温度保持
１２０￣Ｃ不变，随着罐车运行时间的变化，点Ｅ的温度
不断下降，其中采用２０ １／１１／１厚度的聚氨酯和５０ ｒａｉｎ
厚度的岩棉作为罐体保温层，监测点Ｅ的温度下
降趋势较缓．罐车运行到１１．１１ ｈ以后，罐体保温
层采用２０ ｍｍ厚度的聚氨酯和５０ ｍｍ厚度的岩
棉时，同一时刻的温度值较其他三种保温层组合，
温度偏高０．１～０．３℃．
４计算方法的验证
本文是对保温罐体内部溶液温度的传热状况
进行仿真分析，为了说明文中所采用的数值计算
方法正确有效，就必须和罐车在实验工况下所测
得的数据进行对比验证．所以采用本文中同样的
数值计算方法，对在实验工况下运行的罐车进行
模拟仿真，所得数据与实测数据比较分析．
罐车在实验工况中，罐体内溶液的初始温度
为１５０￣Ｃ，环境温度为２７￣Ｃ，罐体外壁的保温层为
５０ ｍｍ厚度的岩棉和２０ ｍｍ厚度的聚氨酯．罐车
在运行２４ ｈ之后，实际测得温度为１３５ｃＣ，监测点
在罐体出料口侧上方内侧２００ ｎ－ｆｉｎ处（对应到本文模
拟坐标系中的点坐标为Ｘ＝２４７０ｉｎｌｎ，Ｙ＝８３０ ｍｉｌｌ，
Ｚ＝一７９０ ｍｍ）．而采用本文的数值计算方法模
拟实际运行的工况时，２４ ｈ之后相同监测点（即Ｘ＝
２４７０ ｍｍ。Ｙ＝８３０ ｍｍ，Ｚ＝一７９０ ｍｍ）所测得的
温度为１３４．２℃，相对误差为０．６％．
经过与实际工况所测得的数据相比较，本文
所提供的数值计算方法结果可靠．
５ 结论
本文通过对保温罐体内部溶液的温度场进行
数值仿真计算，对比分析了采用不同厚度保温材
料组合时，不同时刻罐体内部溶液的温度，得出如
下结论：
（１）保温罐体内流体温度场的数值仿真显示
出了运输液体在罐车运行中具体时刻的温度分布
及其具体数值，对保温罐体的保温结构设计以及
外部保温材料的选择有一定指导意义；
（２）不同厚度保温材料组合时，罐体内部温
度云图显示，不同温度的区域面积不一样，说明其
保温效果不一样；
（３）通过对罐内监测点的温度变化进行对
比，分析得到：在罐车运行到５．５６ ｈ以前，四种不
大 连 交 通 大 学 学 报 第３７卷
同工况下的保温罐体内温度下降趋势基本相同；
５．５６ ｈ以后，其趋势开始变化，温度变化不同；
（４）综合比较：在罐车的运行过程中，当采用
２０ ｍｍ厚度的聚氨酯和５０ ｍｍ厚度的岩棉作为保
温层时，罐体的保温效果较好，溶液中心区域温度
达１１６．８℃，近壁区温度为９８．５℃．当采用１０ ｍｍ
厚度的聚氨酯和６０ ｍｍ厚度的岩棉作为保温层
时，罐体的保温效果较差，溶液中心区域温度达
１１６．７℃，近壁区温度为９６．３℃，其他两种工况的
保温效果介于两者之间．
参考文献：
［１］蔡彬．各种保温罐保温性能的理论计算及应用［Ｊ］
Ａｔｅｒｉａｌｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，１９９５，２８（１２）：２６—２８．
［２］谢少华，陈国定，孙恒超．保温罐车液体热量散逸及保
持分析［Ｊ］．械科学与技术，２０１２，３１（１０）：１６０５—１６０９．
［３］司马英杰，祁小兵，孟岚．储油罐内温度场分布的模拟
计算［Ｊ］．气田地面工程，２０１２，３１（９）：３０—３１．
［４］胡碧阳，曹婷，赵悟，等．沥青混合料保温箱的传热分
析及改进［Ｊ］．工程机械，２０１２，４３（３）：３６—３９．
［５］王福军．计算流体动力学分析［Ｍ］．北京：清华大学出
版社，２００４．
［６］李春光，朱宇飞，刘丰，等．基于四边形网格的下限原
理有限元法［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１２（３）：４６１—
４６８．
［７］张健，方杰，范波芹．ＶＯＦ方法理论与应用技术［Ｊ］．水
利水电科技进展，２００５，２５（４）：６７—７０．
Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｆｉｅｌｄ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ Ｔａｎｋ Ｃａｒ
ＷＡＮＧ Ｄｏｎｇｐｉｎｇ ，ＹＯＵ Ｍｉｎｇ ，ＴＩＡＮ Ｌｅｉ ，ＤＯＮＧ Ｈｕａｊｕｎ
（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｄａｌｉａｎ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ １１６０２８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄａｌｉａｎ Ｒ＆Ｄ Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＮＲ Ｑｉｑｉｈａｒ
Ｒａｉｌｗａｙ Ｒｏｌｌｉｎｇ Ｓｔｏｃｋ Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｄａｌｉａｎ １ １６０５２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｔｈｅｒｍａＩ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｔａｎｋ ｃａｒ，ｔｈｒｅｅ．ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａＩ ｎｕｍｅｒ．
ｉｃａｌ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｓ ｂｕｉｌｔ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＳＩＭＰＬＥ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｎｄ ＶＯＦ ｍｏｄｅｌ，ｈｅａｔ ｔｒａｎｓ—
ｆｅｒｒｉｎｇ ｓｔａｔｕｓ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎａｌ ｓｐａｃｅ ａｒｅａ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｎｋ ｃａｒ ｉＳ ｓｉｍｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ
ｉｓ ｕｎｃｈａｎｇｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｎｋ ｃａｒ ａｒｅ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ａｎｄ ｒｏｃｋ ｗｏｏ１．Ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ
ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｔａｎｋ ｅａｒ ｉｎ ２４ ｈ，ｂｙ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｔｈｅ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ａｎｄ ｒｏｃｋ ｗｏｏｌ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｔｈｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎｓｉｄｅ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｔａｎｋ ｃａｒ ａｒｅ ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｌｙ ａｎａ—
ｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔａｎｋ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｅｆｆｅｃｔ ｉＳ ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｗｈｅｎ ２０ ｍｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ ａｎｄ ５０
ｍｍ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｏｆ ｒｏｃｋ ｗｏｏｌ ａｒｅ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ｔａｎｋ ｃａｒ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｉｎ ｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ
ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｉＳ ｒｅｌｉａｂｌｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｆｉｅｌｄ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｔａｎｋ ｃａｒ