【摘 要】
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本文全面概述了液舱晃荡的工程背景和国内外液体晃荡研究方法进展;针对传统VOF数值方法模拟棱形液舱晃荡在处理复杂边界时计算效率低下、收敛性差的问题,采用部分单元参数法
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本文全面概述了液舱晃荡的工程背景和国内外液体晃荡研究方法进展;针对传统VOF数值方法模拟棱形液舱晃荡在处理复杂边界时计算效率低下、收敛性差的问题,采用部分单元参数法对其进行改进,并对棱形液舱模型在不同充装水平、不同横摇激励周期条件下进行数值模拟,计算了舱内自由液面运动历程和复杂舱壁附近各点冲击压力历程,并与实验结果进行了比较,得到与实验结果相一致的结论;同时通过网格敏感性分析,也证明了改进的VOF方法有良好的收敛性;最后,采用Morison方程对LNG液舱泵塔晃荡载荷进行计算分析。本文主要研究工作内容如下:1、采用部分单元参数概念,对传统的VOF方法进行改进,使得改进VOF法能够处理边舱斜板等复杂的棱形液舱边界;2、采用一种新的网格自由表面速度边界处理方法,解决了改进VOF法在处理复杂边界时候的不稳定性;3、采用Morison方程,利用改进VOF法晃荡运动计算结果,对LNG泵塔结构晃荡载荷和强度进行分析。
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