矩形壁面凸起对流体晃荡影响敏感性分析

储舱内的流体晃荡易对薄膜型液化天然气装备造成局部损伤,因此如何合理抑制薄膜型储舱内流体的晃荡一直是海洋工程领域中亟待解决的工程科学问题。本文采用数值模拟方法首先分析采用矩形壁面凸起结构抑制流体晃荡的有效性,并阐明壁面凸起抑制流体晃荡的机理;其次分别分析凸起高度和长度对流体晃荡的抑制效果。结果表明,凸起高度为0.1H时,能够有效抑制流体晃荡;凸起长度为0.3L时,能够有效抑制流体晃荡。该研究结果可为船载液化天然气储舱结构设计提供一定的参考依据。

壁面结构形状对流体晃荡影响的数值研究

为了合理抑制流体晃荡的问题,考虑空气可压缩性,通过系统对比不同激励频率下,三种壁面结构形状对晃荡荷载、近壁面波高、流场密度和湍动能的影响,探明壁面结构形状抑制流体晃荡的机理。结果表明:壁面凸起结构改变了流体砰击模式,进而影响了晃荡荷载分布及其作用时间;壁面凸起结构能增加湍流强度,提高能量耗散,从而降低流体对舱壁的冲量,有效抑制流体对结构的持续作用。因此,合理设计的壁面凸起结构形状可以有效降低晃荡荷载冲量,从而有效抑制流体晃荡。

STUDY OF INTERACTION BETWEEN VORTICES AND A FREE SURFACE PART Ⅱ：INTERACTION OF DOUBLE VISCOUS VORTEX DIPOLES WITH A FREE SURFACE

In this paper the VOF (Volume of Fluid) method is used to numerically study the interaction of double viscous vortex dipoles with free surface in a two dimensional incompressible flow field. From the results of this research, it is found that the general consequence of the interaction is qualitatively equivalent to the problem of a single vortex dipole interacts with a free surface.