水箱运动与其内部流体晃荡的耦合分析
为了研究船舶液舱内外流场的水动力特征及其关系，对波浪与水箱作用问题进行研究,基于势流和黏性流两套控制方程,对水箱外部波浪场和液舱内部流体晃荡分别求解,先基于势流理论计算波浪对水箱作用的激振力和水动力系数,进而使用脉冲函数由频域向时域转化的方法获得水箱的时域附加质量和延迟函数,然后作为已知输入到水箱内部流场计算中,再使用黏性流模型求解水箱内部的流体晃荡作用力,通过求解时域方程,计算出水箱的运动响应振幅.使用上述模型对不同频率波浪对水箱的作用,研究了水箱内流体晃动对水箱运动振幅的影响,并对水箱内外流场的运动特征及两者的关系进行了分析与探讨.数值结果表明,当波浪激励频率远离水箱内部流体晃荡的共振频率时,由于流体晃荡作用力远小于波浪激振力,因此水箱运动振幅接近于同质量空箱子的运动振幅.在共振频率附近,流体晃荡作用力接近甚至大于波浪激振力,因此水箱运动振幅明显与空箱子不同.当两者的相位相反时,水箱运动振幅基本为零,而当两者相位相同时,水箱运动振幅显著增大.
船舶液舱 水箱运动 流体晃荡
姜胜超 滕斌 吕林 勾莹
大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室,辽宁大连116024 大连理工大学深海工程研究中心,辽宁大连116024
国内会议
大连
中文
60-68
2013-08-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）