Tank sloshing refers to the motion of liquid inside a container in response to the container’s movement. This phenomenon is prevalent in industries such as maritime and automotive, involving LNG tanks on ships or fuel tanks in vehicles, respectively. 当液体转移时,会引起液体晃动,对容器壁产生动态力。
实验
下图展示了几何布局。 水箱尺寸为0.9乘以0.508米,其旋转中心固定在x = 0.45米处,围绕其z轴旋转,如下图所示。 在实验中,压力在6个位置进行采样,而在报告中,只使用1个传感器,其位置如图中绿点所示。 该图展示了随时间变化的角速度。 关于试验的详细描述,可查阅Delorme et al. 。
模拟设置描述
建立了一个双向模拟模型。 流体区域使用等温流体进行模拟。 压力样品位于模拟域中,与实验中的传感器 1 位于同一位置 该样品的压力读数稍后将用于比较模拟和实验获得的压力值 The liquid heigt at the beginning is 93 mm. 粒子半径定义为 0.002 m,总共有 5175 个粒子。 重力作用在负 y 方向上,大小为 -9.8 m/s²。 下表详细介绍了仿真中使用的所有求解器控件。
参数 | 值 |
---|---|
结束时间 | 8.3 秒 |
粒子半径 | 0.002 米 |
密度流体 | 998 kg/m3 |
运动粘度 | 0.896E-6 m2/s |
重力 | 9.81 m/s2 |
模拟结果与实验的比较
传感器1上的压力读数与实验中的模拟结果进行了比较。 首先看一下下面视频中的二维压力分布,显示了流体在储罐旋转过程中所经历的运动。 压力分布平滑 该图显示了Delorme等人从实验中获得的瞬态压力值与shonDy获得的仿真结果的比较 该图显示了Delorme等人从实验中获得的瞬态压力值与shonDy获得的模拟结果的比较 它显示了 5 次压力冲击,而其中 4 次压力急剧升高 罐体晃动是指容器内液体响应容器的运动。