針對(duì)儲(chǔ)罐中液化天然氣(LNG)在溫度差和密度差下的分層行為,建立LNG分層的異重流模型,并利用Lorenz方程描述異重流下層的熱對(duì)流狀態(tài).采用耦合映象格子模型求解Lorenz方程,并引入對(duì)流強(qiáng)度量判斷系統(tǒng)分層渦旋的產(chǎn)生和發(fā)展.對(duì)系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究,確定了系統(tǒng)處于獨(dú)立循環(huán)、分層翻滾及對(duì)流循環(huán)狀態(tài)時(shí)對(duì)應(yīng)的瑞利數(shù)Ra臨界值.證明了系統(tǒng)在密度差趨于相等時(shí),分界面被打破,LNG大量蒸發(fā)出現(xiàn)分層翻滾現(xiàn)象;并得到了系統(tǒng)隨主要控制參數(shù)Ra的發(fā)展過(guò)程及分層翻滾發(fā)生的時(shí)間、高峰蒸發(fā)量等.計(jì)算表明:對(duì)于給定的密度差和溫度差,底層的LNG厚度越大,則出現(xiàn)翻滾現(xiàn)象的時(shí)間越遲;底層厚度越大,高峰蒸發(fā)速度也越大,較易引發(fā)儲(chǔ)罐超壓;對(duì)于給定溫度差,底層LNG密度較大時(shí),出現(xiàn)翻滾的時(shí)間會(huì)相對(duì)提前.