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《速度突变情况下液化天然气船液舱内晃荡问题的仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第42卷第6期上海交通大学学报Vol.42No.62008年6月JOURNALOFSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYJun.2008文章编号:100622467(2008)0620919205速度突变情况下液化天然气船液舱内晃荡问题的仿真丁仕风,唐文勇,张圣坤(上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院,上海200030)摘要:主要研究了液化天然气(LNG)船在突然变速情况下液舱内晃荡问题.基于计算流体力学软件,采用VOF(volume2of2fluid)法对舱室内液体晃荡问题进行了仿真研究,
2、描述了液体发生晃荡时自由液面的变化、流体质点的运动轨迹和速度矢量、流场内压强的分布,计算了晃荡对船体结构反作用力随时间的变化规律,在此基础上提出了降低晃荡的构想———在舱室合理位置加设合适的阻流板,并进行了对比分析.关键词:液化天然气船,晃荡;流体体积;有限元法中图分类号:U663.85;U695.2文献标识码:ASimulationofLiquidSloshingintheCabinCausedbyLiquefiedNaturalGasShip’sVariableSpeedDINGShi2feng,T
3、ANGWen2yong,ZHANGSheng2kun(SchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineering.,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China)Abstract:Theliquidsloshinginthecabinwhichiscausedbytheliquefiednaturalgasship’svariablespeedwassimulatedbyusingfluentsoftware.I
4、twassolvedthathowthefreesurfaceofliquidaltered,howthemasspointmoved,howthestatusofpressureintensityvaried,andhowthereactionforcechangedbytime.Onthatbaseaconceptwassetupthatsomebaffle2boardsinreasonablelocationareinstalledtoreducethesloshingofliquid.There
5、sultofcomparativeanalysisshowsthatitisveryeffective.Keywords:liquefiednaturalgas(LNG)ship;sloshing;volumeoffluid;finiteelementmethod液化天然气(LNG)被公认为世界上最清洁的发.LNG船能达到20kn左右的航速,考虑船在突能源,世界各国都竞相优先发展和使用LNG.LNG然变速情况下舱室内液体的晃荡问题对于提高船作为其主要运载工具承担着把LNG从产出国运LNG船的安全性和适航
6、性具有重要意义.输到消费国的任务,加快LNG船技术的发展正得液体晃荡问题是复杂的流体运动现象,目前主到各国造船行业越来越多的重视.要的研究方法有标记点法(MARC)法,VOF(vol2LNG需要超低温(-163℃)贮藏,LNG船一般umeoffluid)法、任意拉格朗日欧拉(ALE)法、实验[1]都通过提高航速减少航行时间的方式降低LNG挥方法等.国内外专家对晃荡模拟问题进行了深入收稿日期:2007204225作者简介:丁仕风(19812),男,江苏扬州人,博士生,主要从事船舶载荷、结构安全等方面研究。
7、唐文勇(联系人),男,教授,博士生导师,电话(Tel.)021262933110;E2mail:wytang@sjtu.edu.cn.920上海交通大学学报第42卷[2]的研究,并取得了一些重要成果.Lee等对液体三寸为0.2m,时间步长取为2ms.采用VOF法进行维晃荡模拟及结构响应问题进行了研究;Souto2模拟计算.计算过程中采用标准k2ε湍流模型,假定[3]Iglesias等利用水动力学理论对液体晃荡反作用区域内的流场是非定常湍流,其基本方程为:[4]力进行了研究;Sriram等对水平激励和垂向
8、激励(1)流体容积比率方程[5,6]条件下的液体晃荡进行了模拟;岳宝增等对三a=1,流体在该单元充满[7]维液体晃动进行了模拟;李谊乐等用VOF法追a=0,流体在该单元是空(1)[8]踪自由液面问题进行了研究;Yan等用有限元方0
