Імітація резонансних плескань рідини у резервуарі з вертикальною перегородкою

Abstract

У поданому матеріалі представлено результати чисельного моделювання геометрії внутрішніх течій рідини у резервуарах, які піддані коливанням через зовнішні силові впливи. Подібні прикладні задачі мають місце при перевезенні значних обсягів рідини, наприклад, у суднах-танкерах. Враховуючи досить значні рухомі маси в межах резервуарів (танків), як правило, виникають ударні тиски на стінки та внутрішні конструкції напрямних апаратів, які можуть спричинити їх деформації і навіть руйнування, що приводить до серйозних аварійних ситуацій. Численні дослідження, присвячені визначенню силових впливів течій рідини на стінки резервуарів дійшли висновку, що подані явища носять різко нелінійний характер, залежать не тільки від кількості рідини та напрямків її руху в межах резервуара, але й від формування за часом полів швидкості і тисків. Зазначені параметри є визначальними при прогнозуванні можливих резонансних явищ у резервуарах, що може стати у свою чергу основним фактором при проектуванні засобів демпфірування або керування інерційними потоками рідини. Пропонована робота присвячена математичному моделюванню зазначених явищ у резервуарах, а також аналізу силового впливу внутрішніх інерційних течій, які спричинюють виникнення ударних тисків на внутрішні конструкції. На базі зазначених результатів досліджень можна запропонувати раціональні з точки зору демпфірування конструкції напрямних апаратів у вигляді плоских жорстких перегородок.

Keywords

• резервуари з перегородками
• внутрішні інерційні течії
• резонансні ударні тиски
• числа рейнольдса
• поле швидкостей і тисків