可移动式减晃板在AFT结构中的应用与减振效果分析

Absorber Feed Tank(AFT)结构是发电厂脱硫工艺中一种混凝土结构支撑浆液罐的复合结构。对赤峰市某火力发电厂内AFT结构进行现场监测发现,浆液搅拌机在运行过程中使浆液罐内的浆液产生巨幅晃动,浆液不断冲击罐壁,加剧了结构的振动,严重影响结构安全。为减轻浆液晃动对结构的不利影响,提出在浆液罐内设置可移动式减晃板装置,通过降低设备运行时浆液罐内浆液的晃动波高,以达到减振效果。利用ADINA有限元软件建立AFT结构-浆液-减晃板的流固耦合模型,进行正常运行状态下与近远场地震作用下的结构动力时程分析,选取四个数据监测点监测浆液液面晃动波高和罐顶位移。结果表明:浆液的晃动波高由浆液罐边缘至中心逐渐减小,增加减晃板装置后,在正常运行状态与近远场地震作用下,浆液晃动波高与浆液罐罐顶的振动位移均会减小,可移动式减晃板装置对AFT结构振动有一定的控制作用。

地震激励下储罐内液体的减晃试验研究及有限元分析

为了避免因液体晃动过大而引起的储罐"象足"型失稳破坏,采用减晃板作为抑晃装置并对其进行了减晃优化设计。分别采用缩尺模型试验(缩尺比1∶30)和有限元分析等手段对有、无安装减晃板的储罐内的液体晃动波高、罐底剪力及罐壁压应力等关键指标进行了实测和仿真模拟。研究结果表明:关键指标的模拟值与实测值较为接近,进而验证了储罐减晃有限元分析的可靠性;当减晃板在距液面0.125倍~0.225倍的储罐高度且其宽度在0.15倍的储罐半径附近时,减晃板对储液晃动波高、罐底剪力及罐壁压应力都具有较好的抑制效果;减晃优化设计后,"象足"失稳区(接近罐底处)的罐壁压应力峰值得到了较为显著的抑制。

垂直隔板抑制液体晃荡的试验研究

液体晃荡是一种带有自由表面的流体在容器中的受迫性运动,几乎任何外部的扰动都能引起充液容器内的液体晃荡。工程实践中常在容器中加入隔板来抑制液体晃荡。在固定水深为18 cm的矩形液舱中,分别设计9 cm、13.5 cm、18 cm 3种不同高度的隔板,研究底部固定浸入式和自由表面漂浮式2种固定方式对矩形容器在横荡共振运动激励下箱内液体晃荡的自由表面高程响应的影响。研究发现在3种高度的垂直隔板中,18 cm高度的隔板的减阻效果最好,另外9 cm高度的隔板采用自由表面漂浮式隔板比底部固定浸入式更能有效抑制液体晃荡;而高度为13.5cm的隔板2种安装方式抑制液体晃动的效果相差不大。

地震激励下储罐内液体的减晃试验研究

晃动波高作为储罐设计中的一个重要指标,对储罐的罐高设计起着控制性作用,并且液体晃动过大会造成储罐发生“象足”和“菱形”屈曲等形式的破坏。为了抑制储罐内液体的晃动,以有机玻璃代替钢材设计了缩尺比为1:30的立式储罐模型,以减晃板相对宽度和相对位置作为待优化参数,以波高峰值、罐壁加速度响应、罐壁压应力峰值作为晃动响应衡量指标,对有、无减晃板的立式储罐内的液体在不同地震激励下的晃动响应进行了模型试验。研究结果表明:针对试验储罐,当减晃板宽度为12.5%~17.5%的储罐半径且位置距液面12.5%~22.5%的储罐高度时,减晃板对储液的晃动波高具有较好的控制效果,罐底加速度响应也得到了较明显的抑制;罐壁压应力峰值虽有放大但仍远小于标准限值。

基于MPS方法模拟带水平隔板的液舱晃荡

该文基于自主开发的无网格粒子方法求解器MLParticle-SJTU,研究了二维晃荡问题中对称水平隔板的隔板宽度、高度等参数对减晃作用的影响。首先,对矩形液舱内的晃荡问题进行了数值模拟,通过与实验结果进行比较,验证了MLParticle-SJTU的可靠性;其次,通过大量的数值计算,分析了对称水平隔板的宽度和高度对减晃效果的影响。数值结果表明:对称水平隔板具有较好的减晃作用;对称水平隔板宽度和高度越大,减晃效果越明显。