Чисельне моделювання внутрішніх течій у резервуарах з перегородками

Abstract

У пропонованій статті наведено матеріали експериментальних та математичних досліджень внутрішніх інерційних течій нестисливої рідини при її коливаннях у резервуарах. Проведений аналіз сучасних проблем, пов’язаних зі шкідливим впливом резонансних плескань рідини на конструкції резервуарів, а також на траєкторію та характер руху самого об’єкта з рідиною. Застосування у подібних замкнених потоках демпфіруючих перегородок та напрямних апаратів дозволяє докорінно змінити структуру внутрішніх течій, зменшивши градієнти ударних тисків у потоках, а також перерозподілити основні інерційні впливи рідини. Чисельне моделювання подібних течій якісно підтверджує результати експериментальних досліджень і дозволяє побудувати досить складну нестаціонарну трьохмірну картину розвитку коливань у потоках рідини. Крім застосування самих конструкцій демпфіруючих перегородок пропонується виконання площини перегородки перфорованою з різним ступенем проникності за рахунок діаметра отворів та їх кількості. Виникає ефект гідравлічного опору, коли енергія потоку втрачається через подолання штучних перешкод у вигляді отворів малого діаметра. Таким чином ударні впливи потоку на стінки резервуара прогнозуються меншої амплітуди і тривалості дії. Застосування пропонованих лабіринтних конструкцій демпферів дозволяє лише гідравлічними засобами керувати силовими впливами рідини і таким чином зменшити кількість та габарити внутрішніх напрямних апаратів.

Keywords

• резервуар з рідиною
• резонансні коливання рідини
• розподіл ударних тисків
• демпфірування інерційних течій