弹性储罐中的液体晃荡行为与挡板的抑制效应
流体动力学
2024-09-25 v1
摘要
本文采用基于光滑粒子流体动力学（SPH）方法的流固耦合（FSI）框架，研究LNG储罐在液体晃荡过程中所受的力与变形。作为拉格朗日方法，SPH方法具有精确模拟自由表面流的优势。由水和空气组成的流体相被建模为多相系统，以更贴近真实运输工况。此外，在单一框架内应用FSI减少了流体动力学与固体力学之间的数据传递差异。为验证数值方法的可靠性，将自由表面高度和波形的模拟结果与实验数据进行了对比。随后，分别引入环形挡板和垂直挡板。在评估储罐受力程度的同时，评估了挡板对晃荡抑制的抗晃效果以及应力和应变分布的变化。进一步地，为比较挡板材料特性对晃荡现象的影响，将刚性挡板与具有不同杨氏模量的弹性挡板浸入液体中。结果表明，在此LNG储罐配置下，挡板特性越接近刚性，晃荡抑制效果越好。
引用
@article{arxiv.2409.16226,
title = {Liquid sloshing behaviours in an elastic tank and suppression effect of baffles},
author = {Chenxi Zhao and Yan Wu and Yongchuan Yu and Oskar J. Haidn and Xiangyu Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.16226},
year = {2024}
}