原油的海上运输一直是一个世界关注的问题,由于原油的物理性质,在海上运输过程中需要对其加热,才能保证原油的正常装卸。传统的油轮货油加热系统受限于原油的特性及货舱的结构等因素,造成了加热效率低,能源浪费严重,并对环境带来了一定污染。本文针对105,000DWT穿梭油轮的货舱加热盘管的结构参数进行优化,并提出一种新型加热盘管,以达到提高加热效率,降低温室气体排放的目的,主要工作如下:(1)采用STAR CCM+软件对105000DWT油轮NO.4货舱的加热过程的流场进行了数值模拟计算。将数值模拟计算的结果和试验值进行对比验证,以验证模拟计算结果的准确性;(2)针对货舱加热盘管结构参数,建立不同参数的加热系统模型仿真计算,进行单因素分析,确定油轮货舱加热盘管加热效率的影响因素(舱底加热盘管管距、舱壁加热盘管管距和加热盘管管径);(3)运用响应面分析法对已经确定的影响因素进行试验设计,根据实验结果建立响应面面模型,确定加热效率影响因素与加热效率之间的数学关系,并得到加热效率最高的加热盘管结构参数;(4)提出一种新型的螺旋加热盘管,用数值模拟计算对其加热效率进行验证,并和蛇形加热盘管的加热效率进行对比。