- Tytuł:
-
Numerical analysis of fluid motion inside partially filled container which is moving in unsteady way
Analiza numeryczna zachowania się cieczy wewnątrz częściowo wypełnionego zbiornika poruszającego się ruchem nieustalonym - Autorzy:
-
Sowińska, M.
Piechna, J. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/139566.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
- Tematy:
-
sloshing phenomenon
center of gravity motion
spectrum of unsteady force load
zjawisko przelewania
zmiany położenia środka ciężkości
widmo obciążenia nieustalonymi siłami - Opis:
-
The paper describes the behavior of the liquid in a container that moves with a constant speed along a track consisting of three arcs. Such a complicated track shape generates complex form of inertia forces acting on the liquid and generates the sloshing effect. The behavior of the tank container vehicle is affected by the time-dependent inertia forces associated with the transient sloshing motion of the liquid in the non-inertial frame. These internal excitations, acting on a tank construction, can cause a loss of stability of the vehicle. For that reason, the authors analyze the dynamic loads acting on the walls of the tank truck container. The variation of the position of the liquid cargo gravity center, that depends on the filling level of the container, is also analyzed. The simulations were performed according to the varying fill level, which was 20%, 50% and 80% of a liquid in the whole tank volume. The simulations were carried out for a one-compartment container. Another aim of this study was the investigation of the influence of container division (tank with one, two and three compartments) on behavior of the liquid. These simulations considered only the half-filled container which was treated as a dangerous configuration prohibited by the law regulations for one-compartment tank. The results of simulation are presented in the form of visualization of temporary liquid free surface shape, variation of forces and moments, as well as frequency analysis. The results of simulation were analyzed, and some general conclusion were derived, providing the material for future investigation and modifications of the law regulations.
Artykuł opisuje zachowanie się cieczy wewnątrz zbiornika, który porusza się ze stałą prędkością wzdłuż toru składającego się z trzech łuków. Na zachowanie zbiornika cysterny mają wpływ siły zależne od czasu związane z nieustalonym ruchem cieczy w układzie nieinercjalnym. Wewnętrzne wymuszenia działające na konstrukcję zbiornika mogą spowodować utratę stabilności pojazdu. Z tego powodu w artykule przeanalizowano obciążenia dynamiczne działające na ściany zbiornika pojazdu cysterny, a także zmianę położenia środka ciężkości przewożonej cieczy, w zależności od stopnia napełnienia zbiornika. Symulacje zostały przeprowadzone dla różnych stopni napełnienia przewożonym ładunkiem, tj. 20%, 50% i 80% cieczy w całkowitej objętości zbiornika. Dla tych stopni napełnienia rozpatrywano zbiornik jednokomorowy. Kolejnym celem badań było sprawdzenie wpływu podziału zbiornika (na jedną, dwie i trzy komory) na zachowanie się cieczy wewnątrz zbiornika. W tym przypadku rozważano zbiornik wypełniony cieczą w połowie, co uważane jest jako niebezpieczny stopień napełnienia zabroniony według regulacji prawnych dotyczących przewozu materiałów w cysternach ze zbiornikiem jednokomorowym. Wyniki symulacji zostały przedstawione w postaci kształtów powierzchni swobodnej, przebiegu sił i ich momentów działających na ściany zbiornika a także analizy częstotliwościowej tych sygnałów. Wyniki zostały przeanalizowane i na ich podstawie wyciągnięto wnioski, które dają podstawę do dalszych badań w tym temacie i dyskusji nad możliwymi zmianami w regulacjach prawnych dotyczących przewozu cieczy w cysternach. - Źródło:
-
Archive of Mechanical Engineering; 2015, LXII, 4; 477-508
0004-0738 - Pojawia się w:
- Archive of Mechanical Engineering
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł