随着地球环境的日益恶化以及人们对生活品质要求的提高,社会对清洁能源的需求量越来越大,液化石油气(LPG)和液化天然气(LNG)作为两大清洁能源,在我国得到了快速发展,为我国的社会进步做出了很大贡献,但是,LPG和LNG在给人们带来诸多方便的同时,也给社会带来了灾害隐患。自从LPG和LNG诞生以来,在它们的存储运输过程中,已经发生过成百上千的安全事故,造成了巨大的生命财产损失,为了让人们能够安全利用可燃低温液化气体,尽量避免灾害的发生,它们的储运安全性研究变得愈发重要。在高温天气环境下,LPG储罐或槽罐不可避免的会暴露在高温阳光辐射下,高压存储或运输状态下的LPG罐没有隔热层的保护,因此,罐内的LPG会大量吸收热量,导致温升高,进而造成罐内压力上升,可能造成LPG罐超压,发生危险。为了研究罐内液体的热响应特性,本文建立了LPG罐的物理模型,使用大型通用CFD软件FLUENT进行了数值模拟研究,对槽罐在高温天气下的温度场、压力场、速度场进行了模拟计算,得出了槽罐内温度和压力云图以及速度矢量图。对不同充装率、不同大小、不同壁温的槽罐进行了模拟对比试验,计算出了不同情况下槽罐内的压力和温度随时间的变化情况。结果表明,充装率越高,罐内的压力上升越快,同等条件下,50%和80%充装率的槽罐比充装率为30%的槽罐的最终压力分别高出65.7%和136.5%;槽罐的大小对液化石油气的安全运输有很大的影响,槽罐越小,罐内压力和温度上升越快,边长为0.2m的槽罐,最终压力是边长20m槽罐的将近7倍,温度平均高出3℃。最后对槽罐和流体系统进行了热力学分析,得出系统是一个由外界输入能量,在内部又有能量耗散的耗散结构。翻滚是影响LNG存储安全的重大威胁,本文以世界著名的翻滚事故—发生在意大利的La Spezia翻滚事故为背景,使用FLUENT软件将事故中的储罐状况和各种条件经过简化和理想化以后,建立了储罐的三维几何模型和数学计算模型,研究了LNG发生分层后,各层之间的热质传递量随时间的变化情况,同时也分析了不同分层的温度和密度的变化情况,最终发现储罐内上层LNG的温度和密度都是不断上升,而下层的温度和密度都是不断下降,并且上升或下降的速度都是先快后慢;上下两层间的热量和质量传递都是先上升然后下降,与两层温度和密度的变化状况吻合;模拟发生翻滚的时间为33小时,比实际发生翻滚时间多了2小时,误差大约为6%,说明翻滚计算模型比较合理。