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根据变质量系统热力学原理，基于浓度边界层理论作出油舱气相区中舱气均一性的系列假设，应用控制容积质量守恒方程、能量守恒方程和连续性方程及气体状态方程，针对液货作业建立油舱气相区数学模型。该模型普适于表征各种液货作业过程油舱中舱气组分、压力和温度等参数的变化。研究表明，气相状态受到液货作业行为及环境因素的扰动，具体行为取决于液货装卸、惰气充注、透气速率、环境温度和货物物性参数等。该研究为气相状态安全控制和液货作业优化提供了理论依据。