近日，浙江省科学技术厅、浙江省自然科学基金委员会发布了《关于下达2025年度浙江省自然科学基金资助项目的通知》，研究院海洋装备强度分析与创新设计团队芦兆宽博士主持申报的《考虑热-流-固耦合的波纹型LNG低温软管热应力响应特性与产生机理研究》获得浙江省自然科学青年基金项目立项。这体现了我院青年科技人才的科研创新能力持续发展的良好势头。
项目负责人：芦兆宽
课题简介：
波纹型低温软管是用于深远海液化天然气（LNG）过驳传输的重要装备。由于其内衬波纹管的变内径结构和LNG的超低温性质，此类管道与低温内流间存在复杂且强烈的热-流-固耦合作用，可能造成引起结构损伤的过大力学响应。我国虽已拥有此类管道的初步设计与试制能力，但对其实际服役过程中低温内流导致的结构可靠性问题认识仍不够充分，成为限制其大规模国产化应用的关键因素之一。本项目针对波纹型低温软管中热-流-固耦合引起的热应力问题开展研究：首先，使用数据驱动的手段探索提高雷诺平均模型（RANS）模拟波纹管内湍流精度的方法，构建兼具高效与高精度的RANS模型；进而，基于此模型发展低温软管的热-流-固耦合计算方法，揭示管道气相与液相预冷过程中剧烈对流换热导致的热应力响应特性与产生机理。研究成果可为针对应力消减的波纹型低温软管的结构设计与预冷操作方式提供科学指导，提高其服役过程中的可靠性，并促进用于海上风电制氢传输的输氢软管及其他超低温软管的国产化研发与应用，推动浙江省高端海工装备产业的创新和技术突破。
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