EP3390893A1 - Procede et systeme pour calculer en temps reel la duree d'autonomie d'une cuve non refrigeree contenant du gnl - Google Patents

Procede et systeme pour calculer en temps reel la duree d'autonomie d'une cuve non refrigeree contenant du gnl

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EP3390893A1
EP3390893A1 EP16825534.7A EP16825534A EP3390893A1 EP 3390893 A1 EP3390893 A1 EP 3390893A1 EP 16825534 A EP16825534 A EP 16825534A EP 3390893 A1 EP3390893 A1 EP 3390893A1
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EP
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gas
lng
natural gas
liquid
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EP16825534.7A
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Michel BEN BELGACEM-STREK
Yacine ZELLOUF
Frédéric Legrand
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Engie SA
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    • F17C2270/0173—Railways

Definitions

  • the present invention relates generally to a method and system for calculating in real time the run time of a non-refrigerated tank containing natural gas (usually referred to by the acronym GN), comprising a layer of natural gas liquefied natural gas (LNG) and a layer of gaseous natural gas (NGG).
  • GN natural gas
  • LNG natural gas liquefied natural gas
  • NSG gaseous natural gas
  • the meaning of the present invention means the retention time (or storage time) remaining natural gas in the tank before opening the valves of the tank.
  • Liquefied natural gas (abbreviated as LNG) is typically natural gas composed mainly of condensed methane in the liquid state: When it is cooled to a temperature of about -160 ° C at atmospheric pressure, it takes the form of a clear, transparent, odorless, non-corrosive and non-toxic liquid. In a tank containing LNG, it is generally in the form of a layer of liquid, which is covered by a layer of gas ("gaseous sky").
  • LNG fuel is a simple and effective alternative to conventional fuels. From the point of view of CO 2 emission, as well as polluting particles and energy density. More and more players are turning to its use, including road, marine and rail carriers.
  • one of the intrinsic defects of LNG is its quality of cryogenic liquid at atmospheric pressure. This means that LNG must be maintained at a temperature well below room temperature to remain in a liquid state. This implies unavoidable heat inputs into the non-refrigerated LNG tank and thus a rise in pressure in the gaseous layer until the valves of the tank are opened. This rise in pressure limits the duration of autonomy of the LNG in the tank.
  • the duration of autonomy is a parameter that is crucial to know, in order to size the supply chain, and in particular LNG transport and inform the operator in real time of the remaining period of autonomy (from the same way that the duration of battery life is generally communicated to the user).
  • the duration of autonomy is crucial to know, in order to size the supply chain, and in particular LNG transport and inform the operator in real time of the remaining period of autonomy (from the same way that the duration of battery life is generally communicated to the user).
  • the Applicant has developed a method and system for real-time calculation of the life span of a non-refrigerated LNG-containing tank, which can provide instantaneously the battery life of a tank.
  • LNG tank in operation :
  • thermodynamic parameters of the LNG measured inside the tank by sensors inside the tank liquid and gas temperatures and compositions, LNG gas pressure and proportion of liquid LNG in the tank
  • the present invention therefore relates to a method for calculating in real time the autonomy time of a non-refrigerated tank and defined by a calibration pressure p S0U p p, its shape and dimensions, and its rate of evaporation, (usually referred to in English as "Boil Off Rate” and the corresponding acronym BOR (input data relating to the tank), said tank containing natural gas (GN) being divided into:
  • a layer of natural gas in the liquid state defined at a time t given by its temperature Tii q (t), its composition xn q (t), and the filling rate of the tank by said layer of natural gas in the liquid state (thermodynamic parameters relating to the GN in the 1-liquid state);
  • a layer of natural gas in the gaseous state defined at a given instant t by its temperature T gas (t) and its composition x gas (t), and a pressure p (t) (thermodynamic parameters relating to GN in the gaseous state);
  • the physical parameters of said layers of liquefied natural gas are initialized, by measurement with the aid of pressure and temperature sensors, the pressure of the gas p (to), and the temperature Ti ( qo ), while the respective compositions of the liquid xii q (to) and gaseous x gas (to) phases are known input data corresponding to the respective compositions of the liquid and gaseous at the time of loading of the tank, or at average compositions for the type of LNG used;
  • step B is repeated for the instant following t + ⁇ t, with a physical step time constant (in particular of the order d one minute, depending on heat flux, and time constants thermodynamic equilibria).
  • the duration of autonomy sought is equal to the total duration N * ôt traveled by the algorithm at the time of stopping the calculation.
  • the tank can operate in open system (transported in this case by a running vehicle) or closed (transported in this case by a stopped vehicle) or not transported).
  • the input data relating to the tank can be in different forms, for example prismatic, cylindrical, or spherical. Its dimensions can typically be of the order of 1.5 m in length and 0.5 m in diameter for a cylindrical vessel.
  • the calibration pressure of the valves of the tank p S oup is given by the manufacturer of the LNG tank. It is typically of the order of 16 bars for a tank of 300 liters of volume and can even go up to 25 bars.
  • evaporation rate means, within the meaning of the present application, the equivalent volume of liquid that would be evaporated per day because of the heat inputs in the case where the tank would be open . It is also a specific value of the tank, usually given by the manufacturer.
  • thermodynamic parameters relating to the GN it is assumed that the liquefied natural gas contained in the tank is divided into a layer of natural gas in the liquid state and a layer of natural gas in the gaseous state. , as illustrated in FIG. 1.
  • Each layer is defined at each instant t by its temperature T iiq (t) and T gas (t) (respectively for the layer of LNG in the liquid state and the layer of LNG at the gaseous state) and its composition xn q (t) and x gas (t) (respectively for the LNG layer and the GNG layer).
  • the gaseous phase i.e., the natural gas layer in the gaseous state
  • p (t) which is calculated at each moment t by the state equation of Peng-Robinson [1]
  • the liquid phase ie the layer of natural gas in the liquid state
  • the filling rate z of the tank by the layer of natural gas in the liquid state is typically of the order of 80 to 90% by volume after loading the tank and at the end of range, of the order of 10 to 20 % in volume.
  • compositions xii q (t) and x gas (t) are vectors giving the mass fraction of each component of the LNG (usually the mass fraction of CH 4 , C 2 H 6 , C 3 H 8 , 1 C 4 H 10 , nC 4 H 10 , 1 C 5 H 12 , nC 5 Hi2, ⁇ 4 and N 2 in each of the gaseous or liquid phases of the LNG).
  • the liquid phase and the gas phase are not necessarily in thermodynamic equilibrium: in fact the compression of the gas phase during a filling can induce a delay in the heat exchanges between the two phases (liquid at over-cooled state).
  • the calculation method according to the invention consists of an algorithm (or code of behavior of the GN) comprising different steps A to D.
  • This code (or algorithm) takes into account several physical phenomena (detailed below), which impact the pressure :
  • the behavior code of the GN is of iterative type, that is to say that it calculates the evolution of the pressure at each physical time step until the opening of the valves.
  • the first (step A) consists in initializing, at an initial time to, the physical parameters of said layers of liquefied natural gas, by measurement (continuously) using pressure and temperature sensors, the pressure of the gas p (to), and the temperature of the liquid Tiiq (to).
  • the respective compositions of the liquid xii q (to) and gaseous x gas (to) phases are known input data corresponding to the respective compositions of the liquid and gaseous phases at the time of loading of the tank, or to compositions averages for the type of LNG used.
  • step B the physical parameters p (t), T gas (t), and Ti iq (t) are calculated using equations based on the conservation of the mass and the energy of the liquid and gaseous natural gas contained in the tank.
  • the calculation of the liquid mass is made taking into account the fill rate z of the tank by the natural gas and the density of the LNG at the liquid temperature ii q (t ).
  • m i denotes the mass flow rate of a component i of natural gas (see below the paragraph relating to surface evaporation in the part of the description describing the physical phenomena to be taken into consideration in the constitutive law), and
  • the pressure p (t) of the gas phase can be calculated by the Peng-Robinson equation of '].
  • T (t) designating the temperature of the phase considered calculated at time t
  • the invention can include gas compressibility, conduction heat input, radiant heat input, and LNG evaporation. These phenomena are detailed below:
  • the exchanges of heat and mass between the liquid phase and the gas phase are considered to be controlled by a surface evaporation law whose engine is the difference in temperature between the core of the LNG stored in the liquid state and its surface. free.
  • the pressure p (T) in the gaseous phase of the vessel affects the surface evaporation by influencing the equilibrium temperature of the GN at the liquid / vapor surface corresponding to that pressure.
  • the temperature of the free surface of LNG is assumed equal to the equilibrium temperature of LNG.
  • Evaporation in a GN tank at rest is a local phenomenon that occurs on the surface.
  • the phase change is relatively "soft” (i.e., without boiling and in a relatively thin boundary layer) and occurs without boiling. It is possible to use in the algorithm of the method according to the invention a law based on the laws of natural turbulent convection, which can in particular be of the form 121 :
  • Thermal radiation from the walls Wet vertical walls can also be the seat of thermal flows, which have the effect of heating the gas phase, but also contribute to the heating of the liquid by radiation.
  • the free surface is supposed to be flat at the saturation temperature of the LNG.
  • the gas is supposed to be transparent to the radiation of the walls.
  • radiosity equation can be used to govern these exchanges:
  • E illumination (or incident flux)
  • Ssurface means the area of the surface involved
  • net means the net flow received by this surface.
  • step B of the physical parameters p (t), T gas (t), and Ti iq (t) can be carried out according to the steps defined as follows.
  • the mass of liquid evaporated in the gaseous phase is determined by the relation (5) as a function of the temperature of the liquid and the pressure determined in the preceding step at time t-off:
  • the pressure p (t) of the gas phase is obtained by the Peng-Robinson equation, with as input the mass of liquid evaporated, the volume of the tank and the temperature of the gas to
  • step C of the algorithm of the method according to the invention the calculation of step B is repeated, starting again, for the moment following t + ⁇ (with a physical time step ⁇ constant), the conservation equations of mass and energy as long as the pressure p (t) is less than S p p 0R - This is no time OT can be about a minute. Its value depends on heat fluxes, time constants and thermodynamic equilibria.
  • step D the pressure p (t + N * ⁇ ) from the gas phase to the moment t + N * ôt becomes equal to or greater than the opening pressure of the valves p S 0U p / the algorithm ends (step D) and returns the total duration traversed by the algorithm (step E), which is equal to the total duration N * ôt traveled by the algorithm at the time of stopping the calculation.
  • all the steps A to D are repeated as soon as a time interval ⁇ (defined according to the technology of the calculator) has elapsed in order to recalculate the duration of autonomy at the instant to + ⁇ .
  • this time interval may be of the order of 1 minute, but may vary depending on the technology used (computer, HMI interface in particular).
  • the algorithm (or code of behavior GN) of the method according to the invention may be implemented by means of a computer connected to an interface HMI for informing an operator on this period of autonomy. Thanks to the computer connected to an interface HMI, a physical calculation of the duration of autonomy can be realized all time intervals ⁇ (variables depending on the technology used, for example every minute) and the result of this calculation can be transmitted to the HMI.
  • the present invention therefore also relates to a system for calculating in real time the duration of autonomy of a non-refrigerated tank, in which the algorithm is implemented by means of a calculator calculating the duration of autonomy of the tank, the tank being defined by a valve setting pressure p S 0U p, its shape and dimensions, and its evaporation rate, said system according to the invention comprising:
  • a layer of natural gas in the liquid state defined at a time t given by its temperature Ti iq (t), its composition xi iq (t), and the filling rate of the tank by said layer of natural gas;
  • a layer of natural gas in the gaseous state defined at a given instant t by its temperature T gas (t) and composition x gas (t), and a pressure p (t);
  • an interface HMI interacting with said computer, to go back to an operator the duration of autonomy calculated according to the algorithm (or code of behavior LNG) of the method according to the invention when it is implemented by means of a calculator connected to an HMI interface.
  • HMI Human Machine Interface
  • said system according to the invention is an embedded system in which:
  • the computer is an on-board computer connected to said pressure and temperature sensors, said computer being specifically designed to execute the algorithm of the method according to the invention
  • the HMI interface can also be embedded or alternatively remote if for example the vehicle is connected to a control center.
  • This HMI interface may be of the onboard dashboard type of vehicle, interacting specifically with said onboard computer to go back to the operator (here the driver) the duration of autonomy calculated according to the method of the invention.
  • an onboard computer comprising a processor associated with a dedicated storage memory and an interface motherboard; all of these elements being assembled so as to ensure the robustness of the "on-board computer” assembly in terms of mechanical, thermodynamic and electromagnetic resistance, and thus allow its adaptation to use in an LNG vehicle.
  • the calculator may further comprise a screen and a keyboard. It is connected to two sensors, one for pressure and one for temperature, which provide LNG status information inside the tank (see Figure 1).
  • FIG. 1 The system according to the invention is illustrated in FIG. 1
  • the present invention also relates to a vehicle (land, sea or air) comprising an LNG tank and a system according to the invention, the tank and the system being as defined above.
  • the duration of autonomy which is the data of interest to the operator (for example the driver of the vehicle or a remote operator), may for example be advantageously displayed at the dashboard of a vehicle and / or on the side of the vehicle.
  • FIG. 1 represents a schematic diagram of a tank 1 of GN according to the invention
  • FIG. 2 represents a schematic diagram of the system according to the invention
  • FIG. 3 represents a schematic diagram of the method according to the invention
  • FIGS 4 to 8 are screenshots of vehicle dashboard screens each carrying a non-refrigerated GN tank.
  • Figure 1 shows schematically a tank 1 of LNG, which is modeled by a bilayer system with two homogeneous layers of GN, a liquid layer 1 (LNG) and a layer gaseous g (GNG).
  • LNG liquid layer 1
  • GNG layer gaseous g
  • FIG. 2 is a block diagram of the system according to the invention, comprising:
  • Figure 3 a block diagram of the method according to the invention, showing the different steps of the method as described above.
  • Figures 4 to 8 are screen shots of vehicle dashboards each carrying a tank of non-refrigerated LNG.
  • FIG. 4 is a screen shot of an onboard board showing the tank specific input data (dimensions, evaporation rate, maximum allowable pressure). These data are common to all the examples described below.
  • FIG. 5 is a screen shot of an onboard board showing, for a first example of calculation according to the calculation method according to the invention, the input data specific to an LNG (composition, temperature, pressure and In this example, the LNG is slightly overheated: temperature -160 ° C while the equilibrium temperature for this LNG is -162.31 ° C.
  • FIG. 6 is a screenshot of an onboard board showing, for a second calculation example according to the calculation method according to the invention, the LNG-specific input data (composition, temperature, pressure and In this example, the LNG is slightly overcooled: temperature of -157 ° C while the equilibrium temperature for this LNG is -154,17 ° C.
  • FIGS. 7 and 8 are screen shots giving, respectively for each of the first (data of FIGS. 4 and 5) and second examples (data of FIGS. 4 and 6), the calculated autonomy time of the non-refrigerated tank transported. by the vehicle.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé et un système pour calculer en temps réel la durée d'autonomie d'une cuve non réfrigérée contenant du gaz naturel comprenant une couche de gaz naturel liquéfié (GNL) et une couche de gaz naturel gazeux (GNG). La présente invention concerne également un système pour calculer en temps réel, selon le procédé de l'invention, la durée d'autonomie d'une cuve non réfrigérée, ainsi qu'un véhicule comportant une cuve GN et un système selon l'invention.

Description

PROCEDE ET SYSTEME POUR CALCULER EN TEMPS REEL LA DUREE D ' AUTONOMIE D ' UNE CUVE NON REFRIGEREE CONTENANT DU GNL
La présente invention se rapporte de manière générale à un procédé et un système pour calculer en temps réel la durée d'autonomie d'une cuve non réfrigérée contenant du gaz naturel (usuellement désigné par l'acronyme GN) , comprenant une couche de gaz naturel liquéfié (GNL) et une couche de gaz naturel gazeux (GNG) .
Par durée d'autonomie d'une cuve non réfrigérée contenant du GN, on entend, au sens de la présente invention, le temps de rétention (ou temps de stockage) restant du gaz naturel dans la cuve avant ouverture des soupapes de la cuve.
Le gaz naturel liquéfié (abrégé en GNL) est typiquement du gaz naturel composé essentiellement de méthane condensé à l'état liquide : Lorsqu'il est refroidi à une température d'environ -160°C à la pression atmosphérique, il prend la forme d'un liquide clair, transparent, inodore, non corrosif et non toxique. Dans une cuve contenant du GNL, celui-ci se présente généralement sous forme d'une couche de liquide, qui est recouverte par une couche de gaz (« ciel gazeux ») .
Le GNL carburant est une alternative simple et efficace aux combustibles classiques. Tant du point de vue de l'émission de CO2, que de particules polluantes et de densité énergétique. De plus en plus d'acteurs se tournent vers son utilisation, notamment les transporteurs routiers, maritimes ou ferroviaires.
Cependant, un des défauts intrinsèques du GNL est sa qualité de liquide cryogénique à pression atmosphérique. Cela signifie que le GNL doit être maintenu à une température bien inférieure à la température ambiante pour rester dans un état liquide. Cela implique des entrées de chaleur inévitables dans la cuve de GNL non réfrigérée et ainsi une montée en pression dans la couche gazeuse jusqu'à l'ouverture des soupapes de la cuve. Cette montée en pression limite la durée d'autonomie du GNL dans la cuve.
Or, la durée d'autonomie est un paramètre qu'il est crucial de connaître, afin de dimensionner la chaîne logistique, et notamment de transport du GNL et d'informer l'opérateur en temps réel de la durée d'autonomie résiduelle (de la même manière que la durée d'autonomie d'une batterie est généralement communiquée à son utilisateur). Lorsqu'une telle information n'est pas communiquée aux opérateurs d'une cuve de GNL, cela a pour conséquence par exemple des rejets de méthane à l'atmosphère qui sont incompatibles avec les exigences environnementales actuelles.
A l'heure actuelle, on ne connaît pas de solution pour informer en temps réel l'opérateur de la durée d'autonomie (ou temps de rétention) d'une cuve de GNL avant ouverture des soupapes. La seule information à disposition de l'opérateur est la pression du ciel gazeux (c'est-à-dire la couche de gaz superficielle dans la cuve) . L'opérateur suit en conséquence des règles de bonnes conduites déduites de l'expérience et fournies par le constructeur de cuve pour éviter un rejet de gaz à 1 ' atmosphère .
Les normes de sécurité actuelles (en particulier celles données par l' «American Society of Mechanical Engineers», l' «International Maritime Organization ») , l'Accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par route », et l' «International Maritime Dangerous Goods») imposent aux constructeurs de cuves de calculer et de mesurer un temps de rétention maximal dans certaines conditions précises de remplissage, de température et de pression spécifiques à chaque norme. Ce temps de rétention maximal fait actuellement référence dans les études de dimensionnement de chaînes logistiques. Toutefois, il ne s'agit pas d'une information en temps réel concernant la durée d' autonomies de la cuve et l'absence de cette information en temps réel est problématique pour plusieurs raisons :
• on observe un manque de flexibilité dans la chaîne logistique : en effet, les temps de rétention maximaux sont calculés en amont de l'élaboration de la chaîne logistique. En cas d'imprévus, les clients ou les opérateurs n'ont pas d'outils à leur disposition pour les accompagner dans les choix à prendre ;
• la gestion du GNL hors équilibre n'est pas prise en compte : en effet, un GNL n'est pas nécessairement en état d'équilibre avec sa phase gazeuse, contrairement aux cas de figure pris en compte dans les normes actuelles. Un état de déséquilibre pourrait surprendre l'opérateur. Par exemple dans le cas d'un GNL sous-refroidi , l'augmentation de pression pourrait fortement s'accélérer une fois la température d'équilibre atteinte. Cette température d'équilibre est bien évidemment incalculable par l'opérateur ; Il est nécessaire que tous les opérateurs ayant à gérer du GNL reçoivent une formation adaptée à la manipulation de GNL et aux bonnes pratiques. C'est le cas des acteurs actuels du marché, qui sont en grande partie des professionnels ayant reçu une telle formation et qui sont également initiés aux bonnes pratiques. Mais cela est possible car le marché actuel du GNL carburant est de taille relativement faible. Néanmoins, si le marché venait à s'accroître rapidement, des acteurs moins formés se trouveraient mis en relation avec du GNL. Connaître le temps avant la mise à l'évent pourrait fortement aider ces nouveaux acteurs dans leur gestion du GNL. En conclusion, l'objectif aujourd'hui est, pour assurer le développement du GNL comme carburant, de mettre en place une solution permettant de mieux prévoir son comportement en temps réel. L'obligation de travailler dans un carcan préétabli est un des verrous technologiques qui profitent actuellement à ses concurrents directs tel que le diesel.
Pour atteindre l'objectif susmentionné, le déposant a mis au point un procédé et système pour calculer en temps réel la durée d'autonomie d'une cuve non réfrigérée contenant du GNL, qui permettent de fournir instantanément la durée d'autonomie d'une cuve de GNL en fonction :
- d'une part des paramètres thermodynamiques du GNL mesurés à l'intérieur de la cuve par des capteurs à l'intérieur de la cuve (températures et compositions du liquide et du gaz, pression du GNL gazeux et proportion de GNL liquide dans la cuve) , et
- d'autre part des données relatives à la cuve (forme, dimensions, pression de calibrage des soupapes de la cuve, et taux d' évaporation ou en anglais «Boil Off Rate» (BOR) ) . La présente invention a donc pour objet un procédé pour calculer en temps réel la durée d'autonomie d'une cuve non réfrigérée et définie par une pression de tarage des soupapes pS0Up, sa forme et ses dimensions, ainsi que son taux d' évaporation, (usuellement désigné en anglais par l'expression «Boil Off Rate» et l'acronyme correspondant BOR (données d'entrée relatives à la cuve), ladite cuve contenant du gaz naturel (GN) se répartissant en :
• une couche de gaz naturel à l'état liquide (GNL) , définie à un instant t donné par sa température Tiiq(t), sa composition xnq(t), et le taux de remplissage de la cuve par ladite couche de gaz naturel à l'état liquide (paramètres thermodynamiques relatifs au GN à l'état 1 iquide ) ;
• une couche de gaz naturel à l'état gazeux (GNG) , définie à un instant t donné par sa température Tgaz (t) et sa composition xgaz (t) , et une pression p(t) (paramètres thermodynamiques relatifs au GN à l'état gazeux) ;
ledit procédé étant caractérisé en ce qu' il consiste en un algorithme comportant les étapes suivantes :
A. à un instant to, on procède à l'initialisation des paramètres physiques desdites couches de gaz naturel liquéfié, par mesure à l'aide de capteurs de pression et de température, de la pression du gaz p(to), et la température du liquide Tiiq(to), tandis que les compositions respectives des phases liquide xiiq(to) et gazeuse xgaz (to) sont des données d'entrée connues correspondant soit aux compositions respectives des phases liquide et gazeuse au moment du chargement de la cuve, soit à des compositions moyennes pour le type de GNL utilisé ;
B. pour chaque instant t supérieur à to, on soustrait un volume V prédéterminé de gaz naturel à l'état gazeux ou liquide correspondant à l'état de fonctionnement de la cuve à cet instant t (si cette cuve est transportée par un véhicule à l'arrêt, V=0, sinon V correspond à la consommation du véhicule en GN) ; et on calcule, sur la base du volume de gaz naturel restant après soustraction, les paramètres physiques p(t), Tgaz (t) , et Tiiq(t), à l'aide d'équations basées sur la conservation de la masse et de l'énergie du gaz naturel liquide et gazeux contenu dans la cuve ;
C. tant que la pression p(t) est inférieure à pS0Up, on réitère le calcul de l'étape B pour l'instant suivant t+ôt, avec un pas de temps physique ôt constant (notamment de l'ordre d'une minute, en fonction des flux de chaleur, et des constantes de temps des équilibres thermodynamiques) .
D. dès qu'au cours de N itérations du processus de calcul de p(t), p (t+ôt) , p (t+N*ôt ) , la pression p(t+N*ôt) devient égale ou supérieure à pS0Up, on arrête le calcul ;
E. la durée d'autonomie recherchée est égale à la durée totale N*ôt parcourue par l'algorithme au moment de l'arrêt du calcul.
La cuve peut fonctionner en système ouvert (transportée dans ce cas par un véhicule en fonctionnement) ou fermé (transportée dans ce cas par un véhicule à l'arrêt ou non transportée) .
Le procédé selon l'invention est illustré sur la figure 2.
En ce qui concerne les données d'entrée relatives à la cuve, celle-ci peut se présenter sous différentes formes, par exemple prismatique, cylindrique, ou encore sphérique. Ses dimensions peuvent être typiquement de l'ordre de 1,5 m de longueur et 0,5 m de diamètre pour une cuve cylindrique. La pression de tarage des soupapes de la cuve pS oup est donnée par le constructeur de la cuve de GNL. Elle est typiquement de l'ordre de 16 bars pour un réservoir de 300 litres de volume et peut même aller jusque 25 bars.
Par taux d' évaporation (ou en anglais «Boil Off Rate») , on entend, au sens de la présente demande, le volume équivalent de liquide qui serait évaporé par jour à cause des entrées de chaleur dans le cas où la cuve serait ouverte. C'est également une valeur spécifique de la cuve, donnée habituellement par le constructeur.
En ce qui concerne les paramètres thermodynamiques relatifs au GN, on part de l'hypothèse que le gaz naturel liquéfié contenu dans la cuve se répartit en une couche de gaz naturel à l'état liquide et une couche de gaz naturel à l'état gazeux, comme illustré sur la figure 1. Chaque couche est définie à chaque instant t par sa température T iiq(t) et Tgaz (t) (respectivement pour la couche de GNL à l'état liquide et la couche de GNL à l'état gazeux) et sa composition xnq(t) et xgaz (t) (respectivement pour la couche de GNL et la couche de GNG) .
La phase gazeuse (c'est-à-dire la couche de gaz naturel à l'état gazeux) est de plus spécifiquement caractérisée par sa pression p(t), qui est calculée à chaque instant t par l'équation d'état de Peng-Robinson [1] , tandis que la phase liquide (c'est à dire la couche de gaz naturel à l'état liquide) est de plus spécifiquement caractérisée par le taux de remplissage z de la cuve par la couche de gaz naturel à l'état liquide, qui est typiquement de l'ordre de 80 à 90% en volume après chargement de la cuve et en fin d'autonomie, de l'ordre de 10 à 20% en volume.
Les compositions xiiq(t) et xgaz (t) sont des vecteurs donnant la fraction massique de chaque composant du GNL (usuellement la fraction massique de CH4, C2H6, C3H8, 1C4H10, nC4Hio , 1C5H12, nC5Hi2, ηΟδΗι4 et N2 dans chacune des phases gazeuse ou liquide du GNL) . Il est à noter que la phase liquide et la phase gaz ne sont pas nécessairement en équilibre thermodynamique : en effet la compression de la phase gazeuse lors d'un remplissage peut induire un retard dans les échanges thermiques entre les deux phases (liquide à l'état sur-refroidi ) .
Le procédé de calcul selon l'invention consiste en un algorithme (ou code de comportement du GN) comportant différentes étapes A à D. Ce code (ou algorithme) prend en compte plusieurs phénomènes physiques (détaillés ci- après) , qui impactent la pression :
Compressibilité du gaz,
- Entrée de chaleur par conduction,
Entrée de chaleur par rayonnement, Evaporation du GNL.
Le code de comportement du GN est de type itératif, c'est-à-dire qu'il calcule l'évolution de la pression à chaque pas de temps physique ôt jusqu'à ouverture des soupapes . La première (étape A) consiste en l'initialisation, à un instant initial to, des paramètres physiques desdites couches de gaz naturel liquéfié, par mesure (en continu) à l'aide de capteurs de pression et de température, de la pression du gaz p(to), et la température du liquide Tiiq(to) . Par contre, les compositions respectives des phases liquide xiiq(to) et gazeuse xgaz (to) sont des données d'entrée connues correspondant soit aux compositions respectives des phases liquide et gazeuse au moment du chargement de la cuve, soit à des compositions moyennes pour le type de GNL utilisé.
Puis, pour chaque instant t supérieur à to, on soustrait un volume V prédéterminé de gaz naturel à l'état gazeux ou liquide correspondant à l'état de fonctionnement de la cuve ; puis on calcule, lors de l'étape B, les paramètres physiques p(t), Tgaz (t) , et Tiiq(t), à l'aide d'équations basées sur la conservation de la masse et de l'énergie du gaz naturel liquide et gazeux contenu dans la cuve .
Ces équations, qui sont détaillées ci-après, se basent sur l'hypothèse que l'on considère la cuve non réfrigérée comme étant un système fermé : les équations de conservation de masse sont donc complémentaires entre la phase gaz et la phase liquide, et 1 ' évaporation de surface est considérée comme le seul phénomène permettant un transfert de masse.
Le calcul de la masse de liquide est réalisé en prenant en compte le taux de remplissage z de la cuve par le gaz naturel et la masse volumique du GNL à la température du liquide iiq(t) .
L'évolution de la masse de la phase gazeuse peut être donnée par la relation (1) : avec :
mi désignant le débit massique d'un composant i du gaz naturel (voir plus loin le paragraphe relatif à 1 ' évaporation de surface dans la partie de la description décrivant les phénomènes physiques à prendre en considération dans la loi de comportement) , et
xEv,Hq,i désignant la fraction massique du composant i associé à 1 ' évaporation du GNL à la surface libre de la couche liquide (en d'autres termes, l'interface entre les faces liquide et gazeuse) . L'équation de conservation d'énergie utilisée pour la phase liquide peut être donnée par la relation (2) :
désignant l'enthalpie totale de la phase liquide,
Φ désignant le flux de chaleur associée à chaque phénomène agissant sur le GNL :
o φ1κίcond désignant en particulier les entrées de chaleur parasites par conduction à travers les parois mouillées de la cuve (côté et fond) , o Φ3γ désignant en particulier le rayonnement incident de la phase gazeuse (couche supérieure de la cuve) , et o ΦΕν désignant le flux de GNL évaporé à la surface libre de la couche de GNL liquide. L'équation de conservation d'énergie de la phase gazeuse peut être donnée ar la relation (3) :
avec :
hgaz désignant l'enthalpie totale de la phase gazeuse, et
- ΦΕν étant tel que défini ci-dessus, et
- <j)sazcond désignant en particulier les entrées de chaleur parasites par conduction à travers les parois sèches de la cuve (côté et fond) .
Comme déjà indiqué précédemment, la pression p(t) de la phase gazeuse peut être calculée par l'équation de Peng- Robinson' ].
Les températures du gaz et du liquide, respectivement Tgaz (t) et Tiiq(t), peuvent être déterminées par la capacité thermique à volume constant Cv de chaque phase, qui peut être donnée par la relation (4) : (4) T(t) =— avec :
- T (t) désignant la température de la phase considérée calculée à l'instant t,
- h désignant l'enthalpie de la phase considérée, et - Cv la capacité thermique à volume constant de la phase considérée.
Les principaux phénomènes physiques impactant la pression p(t), qui sont pris en compte dans le calcul de la durée d'autonomie de la cuve selon le procédé selon invention, peuvent notamment comprendre la compressibilité du gaz, l'entrée de la chaleur par conduction, l'entrée de chaleur par rayonnement, et 1 ' évaporation du GNL . Ces phénomènes sont détaillés ci-après :
Evaporation de surface
On considère que les échanges de chaleur et de masse entre la phase liquide et la phase gaz sont pilotés par une loi d ' évaporation surfacique, dont le moteur est la différence de température entre le cœur du GNL stocké à l'état liquide et sa surface libre. La pression p(T) dans la phase gazeuse de la cuve affecte 1 ' évaporation de surface en influençant la température d'équilibre du GN à la surface liquide/vapeur correspondant à cette pression. La température de la surface libre du GNL est supposée égale à la température d'équilibre du GNL.
L ' évaporation dans une cuve de GN au repos est un phénomène local qui se produit en surface. Le changement de phase est relativement "doux" (c'est-à-dire sans ébullition et dans une couche limite relativement mince) et se produit sans ébullition. On peut utiliser dans l'algorithme du procédé selon l'invention une loi basée sur les lois de convection naturelle turbulente, qui peut notamment être de la forme121 :
( 5 ) Qev =K surchauffé
avec :
K désignant une constante relative au GNL qui est toujours positive,
- ATsurchauffe désignant la surchauffe se produisant lors du phénomène d' évaporation dans la cuve de GNL,
- Qev désignant le débit d' évaporation normalisé de GNL, et
- a désignant un coefficient relatif au GNL, avec 1 ≤ a < 2.
Conduction thermique au niveau des parois
Pour les échanges thermiques avec la paroi, on peut considérer un flux pariétal uniforme et constant. La valeur du flux est une grandeur d'entrée du calcul, il est relié directement au taux d' évaporation (usuellement désigné en anglais par l'expression « Boil Off Rate » ou l'acronyme correspondant BOR) selon les critères des constructeurs.
Rayonnement thermique des parois Des parois verticales non mouillées peuvent également être le siège de flux thermiques, qui ont pour effet de réchauffer la phase gazeuse, mais aussi de contribuer au réchauffement du liquide par rayonnement.
Pour prendre en compte la contribution de la phase gazeuse dans le réchauffement du liquide, on peut utiliser un modèle simple établissant un bilan de rayonnement sur toutes les surfaces, c'est-à-dire la surface libre du GNL (interface) et les surfaces non mouillées de la cuve (surfaces de la cuve en contact uniquement la phase gazeuse du GN dans la cuve) . Les hypothèses de ce modèle sont détaillées ci-dessous : la surface libre est supposée plane à la température de saturation du GNL . Cette surface est d'autre part supposée noire avec ε = a = 1, p = 0, ε étant l' émissivité, a le facteur d'absorption, et p désignant le facteur de réflexion,
les parois verticales de la cuve sont supposées se trouver à une température constante. Ces surfaces sont également supposées grises avec une émissivité constante ε = a = cte, p = 1- a,
- le gaz est supposé transparent au rayonnement des parois .
On peut utiliser, pour chacune des surfaces impliquées, l'équation de radiosité pour régir ces échanges :
< 6 ) ® net - Surfacex {Rayonnemett renvoyé- Rayonnemett incident} - S x (J -E) où :
E désigne 1 ' éclairement (ou flux incident) et
- J désigne la radiosité qui s'exprime comme (εσΤ4 + ρΕ) ;
Ssurface désigne l'aire de la surface impliquée ;
net signifie le flux net reçu par cette surface.
Ainsi, de manière avantageuse, le calcul à l'étape B des paramètres physiques p(t), Tgaz(t), et Tiiq(t) peut être réalisé selon les étapes définies comme suit.
• la température de la phase liquide Tiiq(t) et de la phase gazeuse Tgaz (t) sont directement déterminées à partir de l'équation de conservation de l'énergie, avec comme données d'entrée les capacités thermiques du gaz naturel à l'état liquide et du gaz naturel à l'état gazeux, l'isolation thermique de la cuve définie par le constructeur de la cuve et les températures à l'instant t-ôt du GNL et du GNG,
• la masse de liquide évaporée dans la phase gazeuse est déterminée par la relation (5) en fonction de la température du liquide et de la pression déterminée à l'étape précédente à 1 ' instant t-ôt :
( 7 ) ev ~ K ' ssuurrcchhaauuffffée)
avec :
K désignant une constante relative au GNL et étant toujours positif,
ATsurchauffe désignant la surchauffe se produisant lors du phénomène d' évaporation dans la cuve de GNL,
Qev désignant le débit d' évaporation normalisé de GNL, et
a désignant un coefficient relatif au GNL, avec 1 ≤ a ≤ 2 ;
- un coefficient relatif au GNL, avec 1 ≤ a
< 2 ;
• la pression p(t) de la phase gazeuse est obtenue par l'équation de Peng-Robinson, avec comme données d'entrée la masse de liquide évaporée, le volume de la cuve et la température du gaz à
1 ' instant t .
Au cours de l'étape C de l'algorithme du procédé selon l'invention, on réitère le calcul de l'étape B, en recommençant, pour l'instant suivant t+ôt (avec un pas de temps physique ôt constant) , les équations de conservation de masse et d'énergie tant que la pression p(t) est inférieure à pS 0Up - Ce pas de temps ôt peut être de l'ordre d'une minute. Sa valeur dépend des flux de chaleur, des constantes de temps des équilibres thermodynamiques.
Dès qu'au cours de N itérations du processus de calcul de p(t), p (t+ôt) , p (t+N*ôt) , la pression p(t+N*ôt) de la phase gazeuse à l'instant t+N*ôt devient égale ou supérieure à la pression d'ouverture des soupapes pS 0Up / l'algorithme se termine (étape D) et renvoie la durée totale parcourue par l'algorithme (étape E) , qui est égale à la durée totale N*ôt parcourue par l'algorithme au moment de l'arrêt du calcul.
Un opérateur, connaissant cette durée pourra en déduire la durée d'autonomie de la cuve, c'est à dire le temps de rétention (ou temps de stockage) restant d'un GNL dans la cuve avant ouverture des soupapes de la cuve.
De manière avantageuse, on réitère, dans le procédé selon l'invention, l'ensemble des étapes A à D dès qu'un intervalle de temps ΔΤ (défini en fonction de la technologie du calculateur) s'est écoulé afin de recalculer la durée d'autonomie à l'instant to +ΔΤ. Typiquement, cet intervalle de temps pourra être de l'ordre de 1 minute, mais pourra varier en fonction de la technologie utilisée (calculateur, interface IHM notamment) .
De manière avantageuse, l'algorithme (ou code de comportement GN) du procédé selon l'invention pourra être mis en œuvre au moyen d'un calculateur connecté à une interface IHM permettant d' informer un opérateur sur cette durée d'autonomie. Grâce au calculateur connecté à une interface IHM, un calcul physique de la durée d'autonomie pourra être réalisé tous les intervalles de temps ΔΤ (variables en fonction de la technologie utilisée, par exemple toutes les minutes) et le résultat de ce calcul pourra être transmis à l'IHM.
Comme indiqué précédemment, différents types de de données doivent être fournis au calculateur :
données relatives à la cuve (à rentrer une seule fois par l'utilisateur) :
• forme de la cuve (prismatique, cylindrique, sphérique, ...) ,
· dimensions de la cuve,
• taux d' évaporation (ou BOR) de la cuve,
• évaluation des entrées de chaleur (donnée constructeur) , et
• la pression de calibrage des soupapes pS 0Up - - composition du GN (à rentrer au début de chargement de la cuve ou utilisation d'une composition moyenne), et
données fournies par les capteurs (en continu) : Température du gaz et du liquide et Pression du gaz. La présente invention a donc également pour objet un système pour calculer en temps réel la durée d' autonomie d'une cuve non réfrigérée, dans lequel l'algorithme est mis en œuvre au moyen d'un calculateur calculant la durée d'autonomie de la cuve, la cuve étant définie par une pression de tarage des soupapes pS 0Up , sa forme et ses dimensions, ainsi que son taux d' évaporation, ledit système selon l'invention comportant :
- une cuve contenant du gaz naturel liquéfié se répartissant en :
o une couche de gaz naturel à l'état liquide, définie à un instant t donné par sa température Tiiq(t), sa composition xiiq(t), et le taux de remplissage de la cuve par ladite couche de gaz naturel ; et
o une couche de gaz naturel à l'état gazeux, définie à un instant t donné par sa température Tgaz (t) et sa composition xgaz (t) , et une pression p(t) ;
- des capteurs de pression et de température,
ledit système étant caractérisé en ce qu' il comporte en outre :
- un calculateur connecté auxdits capteurs de pression et de température, ledit calculateur étant apte à exécuter l'algorithme du procédé tel que défini selon l'invention,
- une interface IHM interagissant avec ledit calculateur, pour remonter à un opérateur la durée d'autonomie calculée selon l'algorithme (ou code de comportement GNL) du procédé selon l'invention lorsqu'il est mis en œuvre au moyen d'un calculateur connecté à une interface IHM.
A titre d'interfaces IHM (acronyme signifiant Interface Homme Machine) utilisables dans le cadre de la présente invention, on peut notamment citer les tableaux de bord de véhicules, les claviers d'ordinateur, les voyants LED, les écrans tactiles, et les tablettes.
Selon un mode de réalisation avantageux du système selon l'invention, ledit système selon l'invention est un système embarqué dans lequel :
- le calculateur est un calculateur embarqué connecté auxdits capteurs de pression et de température, ledit calculateur étant spécifiquement conçu pour exécuter l'algorithme du procédé selon 1 ' invention,
- l'interface IHM peut être également embarquée ou alternativement déportée si par exemple le véhicule est connecté à une centrale de contrôle.
- Cette interface IHM, si elle est embarquée, peut être de type tableau de bord embarqué de véhicule, interagissant spécifiquement avec ledit calculateur embarqué pour remonter à l'opérateur (ici le conducteur) la durée d'autonomie calculée selon le procédé de l'invention.
Par calculateur spécifiquement conçu pour exécuter l'algorithme du procédé selon l'invention, on entend, au sens de la présente invention, un ordinateur de bord comprenant un processeur associé à une mémoire de stockage dédiée et à une carte mère d'interfaces ; l'ensemble de ces éléments étant assemblés de manière à assurer la robustesse de l'ensemble « ordinateur de bord » en termes de résistance mécanique, thermodynamique et électromagnétique, et ainsi permettre son adaptation à une utilisation dans un véhicules GNL .
Concrètement, le calculateur peut comprendre en outre un écran et un clavier. Il est connecté à deux capteurs, un de pression et un de température, qui fournissent l'information de l'état du GNL à l'intérieur de la cuve (voir figure 1 ) .
Le système selon l'invention est illustré par la figure 2.
La présente invention a encore pour objet un véhicule (terrestre, maritime ou aérien) comportant une cuve de GNL et un système selon l'invention, la cuve et le système étant tels que définis précédemment. La durée d'autonomie, qui est la donnée intéressant l'opérateur (par exemple le conducteur du véhicule ou un opérateur à distance) , peut par exemple être avantageusement affichée au niveau du tableau de bord d'un véhicule et/ou sur le côté du véhicule .
La présente invention présente donc les multiples avantages suivants :
le fait d' avoir une information de durée de rétention d'une cuve GNL quelconque de manière instantanément .
prendre en compte la qualité du GNL dans le calcul, ce qui n'est pas le cas avec les normes actuelles où le méthane pur sert de référence, pouvoir gérer des GNL hors équilibre,
rendre en compte la compressibilité du ciel gazeux .
D' autres avantages et particularités de la présente invention résulteront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées :
o la figure 1 représente un schéma de principe d'une cuve 1 de GN selon l'invention ;
o la figure 2 représente un schéma de principe du système selon l'invention,
o la figure 3 représente un schéma de principe du procédé selon l'invention,
o Les figures 4 à 8 sont des captures d'écrans de tableaux de bord de véhicules transportant chacun une cuve de GN non réfrigérée.
La figure 1 montre schématiquement une cuve 1 de GNL, qui est modélisée par un système bicouche avec deux couches homogènes de GN, une couche liquide 1 (GNL) et une couche gazeuse g (GNG) .
La figure 2 un schéma de principe du système selon l'invention, comportant :
- une cuve 1 contenant du gaz naturel liquéfié se répartissant en
o une couche de gaz naturel à l'état liquide 1 (Tiiq(t), xiiq(t), et taux de remplissage z de la cuve 1 par la couche de gaz naturel à l'état 1 iquide ) ;
o une couche de gaz naturel g à l'état gazeux g
(Tgaz (t) , xgaz (t) et p (t) ;
- des capteurs de pression 3 et de température 4,
- un calculateur 5 connecté auxdits capteurs de pression 3 et de température 4, le calculateur étant apte à exécuter l'algorithme du procédé tel que défini selon la revendication 4,
- une interface IHM 6 interagissant avec le calculateur, pour remonter à un opérateur 7 donné la durée d' autonomie calculée selon le procédé de la revendication 4.
La figure 3 un schéma de principe du procédé selon l'invention, montrant les différentes étapes du procédé comme décrit précédemment.
Les figures 4 à 8 sont des captures d'écrans de tableaux de bord de véhicules transportant chacun une cuve de GNL non réfrigérées.
En particulier, la figure 4 est une capture d'écran d'un tableau bord montrant les données d'entrée spécifiques à la cuve (dimensions, taux d' évaporation, pression maximale autorisée) . Ces données sont communes à tous les exemples décrits ci-après. La figure 5 est une capture d'écran d'un tableau bord montrant, pour un premier exemple de calcul selon le procédé de calcul selon l'invention, les données d'entrée spécifiques à un GNL (composition, température, pression et taux de remplissage z. Dans cet exemple, le GNL est légèrement surchauffé : température de -160°C alors que la température d'équilibre pour ce GNL est de -162,31°C.
La figure 6 est une capture d'écran d'un tableau bord montrant, pour un deuxième exemple de calcul selon le procédé de calcul selon l'invention, les données d'entrée spécifiques à un GNL (composition, température, pression et taux de remplissage z. Dans cet exemple, le GNL est légèrement surrefroidi : température de -157 °C alors que la température d'équilibre pour ce GNL est de -154,17°C.
Les figures 7 et 8 sont des captures d'écran donnant, respectivement pour chacun des premier (données des figures 4 et 5) et deuxième exemples (données des figures 4 et 6), la durée d'autonomie calculée de la cuve non réfrigérée transportée par le véhicule.
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Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé pour calculer en temps réel la durée d'autonomie d'une cuve non réfrigérée et définie par une pression de tarage des soupapes pS0Up, sa forme et ses dimensions, ainsi que son taux d' évaporation, ladite cuve contenant du gaz naturel se répartissant en :
• une couche de gaz naturel à l'état liquide (1) , définie à un instant t donné par sa température Tiiq(t), sa composition xiiq(t), et le taux de remplissage de la cuve par ladite couche de gaz naturel ;
• une couche de gaz naturel à l'état gazeux (g), définie à un instant t donné par sa température Tgaz (t) et sa composition xgaz (t) , et une pression
P(t) ;
ledit procédé étant caractérisé en ce qu' il consiste en un algorithme comportant les étapes suivantes :
A. à un instant to, on procède à l'initialisation des paramètres physiques desdites couches de gaz naturel, par mesure à l'aide de capteurs de pression et de température, de la pression du gaz p(to), et la température du liquide Tiiq(to) ; tandis que les compositions respectives des phases liquide xiiq(to) et gazeuse xgaz (to) sont des données d'entrée connues correspondant soit aux compositions respectives des phases liquide et gazeuse au moment du chargement de la cuve, soit à des compositions moyennes pour le type de GNL utilisé ;
B. pour chaque instant t supérieur à to, on soustrait un volume prédéterminé de gaz naturel à l'état gazeux ou liquide, ledit volume correspondant à l'état de fonctionnement de la cuve à cet instant t ; et on calcule, sur la base du volume de gaz naturel restant après soustraction, les paramètres physiques p(t), Tgaz (t) , et Tiiq(t), à l'aide d'équations basées sur la conservation de la masse et de l'énergie du gaz naturel liquide et gazeux contenu dans la cuve ;
tant que la pression p(t) est inférieure à pS0Up, on réitère le calcul de l'étape B pour l'instant suivant t+ôt, avec un pas de temps physique ôt constant .
dès qu'au cours de N itérations du processus de calcul de p(t), p (t+ôt) , p (t+N*ôt ) , la pression p(t+N*ôt) devient égale ou supérieure à pS0Up, on arrête le calcul ;
la durée d' autonomie recherchée est égale à la durée totale N*ôt parcourue par l'algorithme au moment de l'arrêt du calcul.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on réitère l'ensemble des étapes A à D dès qu'un intervalle de temps ΔΤ s'est écoulé, afin de recalculer la durée d'autonomie à l'instant to +ΔΤ.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le calcul à l'étape B des paramètres physiques p(t), Tgaz (t) , et Tiiq(t) est réalisé selon les étapes définies comme suit.
• la température de la phase liquide Tiiq(t) et de la phase gazeuse Tgaz (t) sont directement déterminées à partir de l'équation de conservation de l'énergie, avec comme données d'entrée les capacités thermiques du gaz naturel à l'état liquide et du gaz naturel à l'état gazeux, l'isolation thermique de la cuve définie par le constructeur de la cuve et les températures à l'instant t-ôt du GNL liquide et du GNL gazeux,
la masse de liquide évaporée dans la phase gazeuse est déterminée par la relation (5) en fonction de la température du liquide et de la pression déterminée à l'étape précédente à 1 ' instant t-ôt :
( 8 ) qev=K-( Tsurchauff
avec :
K désignant une constante relative au GNL et étant toujours positif,
ATsurchauffe désignant la surchauffe se produisant lors du phénomène d' évaporation dans la cuve de GNL,
Qev désignant le débit d' évaporation normalisé de GNL, et
a désignant un coefficient relatif au GNL, avec 1 ≤ a ≤ 2 ;
un coefficient relatif au GNL, avec 1 ≤ a < 2 ;
la pression p(t) de la phase gazeuse est obtenue par l'équation de Peng-Robinson, avec comme données d'entrée la masse de liquide évaporée, le volume de la cuve et la température du gaz à 1 ' instant t .
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'algorithme est mis en œuvre au moyen d'un calculateur calculant la durée d'autonomie de la cuve, ledit calculateur étant connecté à une interface IHM permettant d' informer un opérateur sur cette durée d' autonomie .
5. Système pour calculer en temps réel, selon le procédé tel que défini selon la revendication 3, la durée d'autonomie d'une cuve non réfrigérée et définie par une pression de tarage des soupapes pS0Up, sa forme et ses dimensions, ainsi que son taux d' évaporation , ledit système comportant :
- une cuve contenant du gaz naturel liquéfié se répartissant en :
o une couche de gaz naturel à l'état liquide, définie à un instant t donné par sa température Tiiq(t), sa composition xiiq(t), et le taux de remplissage de la cuve par ladite couche de gaz naturel à l'état liquide ;
o une couche de gaz naturel à l'état gazeux, définie à un instant t donné par sa température Tgaz (t) et sa composition xgaz(t) et une pression p(t) ;
- des capteurs de pression et de température,
ledit système étant caractérisé en ce qu' il est un système embarqué comportant en outre :
- un calculateur (5) embarqué connecté auxdits capteurs de pression (3) et de température (4), ledit calculateur étant conçu pour exécuter l'algorithme du procédé tel que défini selon la revendication 4,
- une interface IHM (6), de type tableau de bord embarqué de véhicule, interagissant spécifiquement avec ledit calculateur (5) embarqué, pour remonter à un opérateur (7) la durée d'autonomie calculée selon le procédé de la revendication 4.
6. Véhicule comportant une cuve GN et un système tel que défini selon la revendication 4.
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