华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2015, Vol. 43 ›› Issue (8): 144-150.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2015.08.021
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卢雨1 胡安康1,2† 刘亚冲1
Lu Yu1 Hu An-kang1,2 Liu Ya-chong1
摘要: 液舱晃荡问题是近年来液货船设计中十分关注的问题之一,它涉及自由液面的大幅运动等一系列强非线性问题,因此给基于欧拉观点下空间拓扑网格的数值模拟带来了较大的难度. 文中基于拉格朗日观点下的有限点法(FPM),对不同充容率的液舱晃荡问题进行了数值模拟,并将数值计算结果与试验值进行对比验证. 结果表明:当激励频率与液舱固有频率一致时,舱内流体的晃荡较为剧烈;而当充容率不同时,舱壁对液体流动的抑制作用使得高充容液舱内的流体翻卷变形较为平缓. 通过有限点法有效且准确地模拟了不同充容率液舱在各激励频率下的水面晃荡情况,与试验现象基本吻合. 同时通过对舱壁监测点的压力计算得知,有限点法的数值结果与实测压力曲线基本保持一致. FPM针对不同工况下的二维液舱晃荡情况均给出了较为准确的数值模拟结果,有效验证了有
限点法的可靠性.
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