【摘要】：隨著對海洋資源的開發(fā)和利用,海洋運輸?shù)陌踩砸惨鹆巳藗兊膹V泛關(guān)注。儲罐運輸?shù)倪^程中,在外界激勵的作用下,罐內(nèi)液體會產(chǎn)生晃蕩,對罐壁產(chǎn)生較大的砰擊壓力,嚴重時會造成儲罐的損壞、液體的泄漏,對海洋造成污染。本文基于粘流理論并借助CFD軟件ANSYS16.0對儲罐液體晃蕩與防晃結(jié)構(gòu)的流固耦合作用進行分析,論文的主要內(nèi)容和成果如下:(1)簡要的介紹了液體晃蕩問題,對國內(nèi)外關(guān)于液體晃蕩與結(jié)構(gòu)的流固耦合作用的研究現(xiàn)狀進行了比較全面的回顧和總結(jié)。(2)基于水動力學理論和結(jié)構(gòu)動力學理論,建立儲罐液體晃蕩與防晃結(jié)構(gòu)相互作用的流固耦合數(shù)學模型,闡述了求解模型的不可壓縮的連續(xù)性方程與N-S方程,以及自由液面、壁面邊界條件等。(3)對矩形液艙晃蕩進行數(shù)值模擬計算。計算結(jié)果與實驗結(jié)果進行比較,驗證數(shù)值模擬方法的可行性與有效性。(4)建立儲罐液體晃蕩模型,分析在不同裝載高度下,改變防晃結(jié)構(gòu)的高度對儲罐液體晃蕩的影響,主要分析儲罐壁面測壓點的壓力和自由液面的變化情況。發(fā)現(xiàn)防晃結(jié)構(gòu)的高度越高防晃效果越明顯,當防晃擋板高度與液深比值為0.68時,儲罐液體自由液面變化十分平緩。并且防晃擋板的防晃效果與擋板和儲罐裝載的相對高度也有密切關(guān)系。(5)對儲罐在不同外界激勵作用下的晃蕩進行了數(shù)值模擬,主要改變外界激勵的頻率和幅值,發(fā)現(xiàn)隨著外界激勵的變化,防晃結(jié)構(gòu)均可以起到很好的抑制液體晃蕩的作用。(6)通過改變儲罐內(nèi)部防晃結(jié)構(gòu)的形式,對儲罐液體晃蕩進行了數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)防晃結(jié)構(gòu)的彈性越大防晃效果越好,改變防晃結(jié)構(gòu)的寬度沒有改變高度對儲罐液體晃蕩的影響大,防晃結(jié)構(gòu)的形狀對儲罐液體晃蕩的影響與儲罐的裝載高度有關(guān)。
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：U663.85

【參考文獻】

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本文編號：2596154