随着石油资源的日益减少,以及国际社会对排放要求的日益严格,采用经济性和清洁性好的船舶替代能源已经成为必然,其中LNG作为清洁能源的代表越来越受到人们的关注。目前LNG动力船舶发展势头迅猛,但是国内相关技术落后,推广应用受到限制,迫切要求加快LNG作为船舶动力燃料的应用研究,针对国内目前尚未解决的一些问题,文中做了以下理论研究工作：首先,通过分析对比四种LNG燃料加装方式,指出了各自的优缺点以及适用范围,提出了加装过程中两种可选的动力方式,可以根据不同的加装方式进行选择。并根据船级社的现行规范指出了燃料加装过程中需要注意的几点安全问题以及管路残液的处理方法。其次,针对LNG自身理化性质,指出了对LNG储罐的一些特殊要求。通过实例对LNG储罐的容积计算以及结构设计过程进行研究,得到了储罐选型设计的一般方法。进而结合船级社相关规范,提出了储罐在船上安全存放的注意事项,并针对管理中的两个问题提出了个人建议。然后,通过分析储罐自增压及稳压供气系统的工作原理以及压力控制方法,建立了储罐内部的传质传热过程数学模型以及管路系统的流动降压和汽化器换热过程的数学模型,并给出了增压及稳压系统控制过程编程计算所需的甲烷热物性参数和储罐几何参数的计算方法以及程序设计的思路和具体流程图。最后,以某船LNG储罐为研究对象,对整个增压及稳压过程中参数的变化情况进行分析计算,得到了增压和稳压过程中储罐内压力和气液温度随时间的变化曲线,着重分析了增压过程中增压流量增加和冷凝量波动变化以及连续稳压过程中增压速度加快的原因,以及环境温度、初始液位和供液速率对增压速度的影响,并以理论结果为基础,对船舶操作和汽化器选择提出了两点建议。