上海交通大学学报 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (11): 1665-1673.doi: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.082
收稿日期:
2023-03-09
修回日期:
2023-05-04
接受日期:
2023-05-26
出版日期:
2024-11-28
发布日期:
2024-12-02
作者简介:
刘东喜(1987—),博士,讲师,研究方向为液舱晃荡,电话(Tel.): 021-38282541; E-mail: dxliu@shmtu.edu.cn.
基金资助:
LIU Dongxi(), MA Renjie, CAI Wenjuan, LU Tianze
Received:
2023-03-09
Revised:
2023-05-04
Accepted:
2023-05-26
Online:
2024-11-28
Published:
2024-12-02
摘要:
搭建了一套液舱晃荡模型试验装置,并开展立式圆柱形液舱内一阶与二阶共振三维旋转波研究.试验发现:当外部激励频率等于自由液面运动的一阶固有频率时,液舱内出现了平面波、旋转波与破碎波3种典型波形;当外部激励频率接近自由液面运动的一阶固有频率时,圆柱液舱内出现了调制波,即所谓的“拍频现象”;当外部激励频率等于自由液面运动的二阶固有频率时,液舱内出现了二阶模态波、二阶模态旋转波与不规则波3种典型的波形.研究结果可为海洋工程设计人员设计浮式平台的圆柱液舱提供参考.
中图分类号:
刘东喜, 马仁杰, 蔡文娟, 卢天择. 立式圆柱液舱内自由液面三维旋转晃荡试验研究[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(11): 1665-1673.
LIU Dongxi, MA Renjie, CAI Wenjuan, LU Tianze. Experimental Study of Three-Dimensional Swirling Sloshing of Free Surface in Vertical Cylindrical Tank[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2024, 58(11): 1665-1673.
[6] | 刘东喜, 唐文勇, 王晋, 等. 基于非均质多相流模型的液舱晃荡数值模拟[J]. 上海交通大学学报, 2017, 51(3): 283-287. |
LIU Dongxi, TANG Wenyong, WANG Jin, et al. Simulation of liquid tank sloshing by using inhomogeneous multiphase model[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2017, 51(3): 283-287. | |
[7] | 刘戈, 林焰, 管官, 等. LNG独立C型舱晃荡的频域共振特性试验研究[J]. 浙江大学学报: 工学版, 2017, 51(12): 2392-2398. |
LIU Ge, LIN Yan, GUAN Guan, et al. Experimental study on frequency domain resonant characteristic of sloshing in LNG independent type C tank[J]. Journal of Zhejiang University (Engineering Science), 2017, 51(12): 2392-2398. | |
[8] | 薛米安, 陈奕超, 苑晓丽, 等. 低载液率液体晃荡冲击压力的试验研究[J]. 振动与冲击, 2019, 38(14): 239-245. |
XUE Mi’an, CHEN Yichao, YUAN Xiaoli, et al. Experimental study on the impact pressure of sloshing liquid with low filling level[J]. Journal of Vibration and Shock, 2019, 38(14): 239-245. | |
[9] | 杨志勋, 骆松, 徐潜岳, 等. 基于模型试验的晃荡荷载统计分析对比研究[J]. 船舶力学, 2020(3): 294-300. |
YANG Zhixun, LUO Song, XU Qianyue, et al. Comparative study on statistical analysis of sloshing load based on model test[J]. Journal of Ship Mechanics, 2020(3): 294-300. | |
[10] | LEE J, AHN Y, KIM Y. Experimental study on effect of density ratio and phase transition during sloshing impact in rectangular tank[J]. Ocean engineering, 2021, 242: 110105. |
[11] | SOUTO-IGLESIAS A, BULIAN G, BOTIA-VERA E. A set of canonical problems in sloshing. Part 2: Influence of tank width on impact pressure statistics in regular forced angular motion[J]. Ocean Engineering, 2015, 105: 136-159. |
[12] | KIM S, CHUNG S, SHIN W, et al. Experimental study on sloshing reduction effects of baffles linked to a spring system[J]. Ocean Engineering, 2018, 170: 136-147. |
[1] | WANG F, ZHANG Y, WANG Y, et al. Floating non-traditional manufacture of floating drilling storage and offloading units—Study on modeling and optimization method for the underwater rotating technology[J]. Marine Structures, 2013, 31: 15-23. |
[2] | CHRISTENSEN T, WITSØE S A, HAGEN H, et al. Aasta hansteen Spar FPSO—A pioneer in Norwegian deepwater[C]//Offshore Technology Conference. Houston, Texas, USA: OnePetro, 2019: OTC-29222-MS. |
[3] | FALTINSEN O, ROGNEBAKKE O, LUKOVSKY I, et al. Multidimensional model analysis of nonlinear sloshing in a rectangular tank with finite water depth[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2000, 407: 201-234. |
[4] | FALTINSEN O, TIMOKHA A. An adaptive multimodal approach to nonlinear sloshing in a rectangular tank[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2001, 432: 167-200. |
[5] | 李金龙, 尤云祥, 陈科. 一种几何VOF方法在液舱晃荡流动模拟中的应用[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(8): 943-951. |
LI Jinlong, YOU Yunxiang, CHEN Ke. Application of a geometric VOF method in the simulations of sloshing flow[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2019, 53(8): 943-951. | |
[13] | IBRAHIM R. Liquid sloshing dynamics: Theory and applications[R]. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2005. |
[14] | ELAHI R, PASSANDIDEH-FARD M, JAVANSHIR A. Simulation of liquid sloshing in 2D containers using the volume of fluid method[J]. Ocean Engineering, 2015, 96: 226-244. |
[15] | FALTINSEN O, ROGNEBAKKE O, TIMOKHA A. Resonant three-dimensional nonlinear sloshing in a square-base basin[J]. Journal of Fluid Mechanics, 2000, 487: 1-42. |
[16] | 刘东喜, 雷丽君, 王晋, 等. 深水SDPSO平台油水置换储卸油系统排出水含油量研究[J]. 中国海上油气, 2021, 33(4): 164-171. |
LIU Dongxi, LEI Lijun, WANG Jin, et al. Study on oil content in discharged water from oil-water replacement storage offloading system of deepwater SDPSO platform[J]. China Offshore Oil and Gas, 2021, 33(4): 164-171. |
[1] | 李旭, 肖龙飞, 魏汉迪, 吴文成, 朱子扬, 李琰. 环境载荷逆向识别与虚拟模型试验方法[J]. 上海交通大学学报, 2024, 58(2): 141-146. |
[2] | 姚汝林, 樊奇东, 余龙, 汪学锋. 基于重叠网格方法的中型邮轮减摇鳍数值和试验分析[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(S1): 178-184. |
[3] | 毕建巍, 苏雷, 解立波, 张昱, 凌贤长. 波浪作用下液化场地高桩码头动力响应试验研究[J]. 上海交通大学学报, 2023, 57(11): 1442-1454. |
[4] | 刘谨豪, 严远忠, 张琪, 卞荣, 贺雷, 叶冠林. 地面堆载对既有隧道影响离心试验和数值分析[J]. 上海交通大学学报, 2022, 56(7): 886-896. |
[5] | 张晨雅, 寇雨丰, 吕海宁, 肖龙飞, 刘明月. 经典式Spar平台涡激运动与驰振特性的对比试验[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(5): 497-504. |
[6] | 阳杰, 何炎平, 孟龙, 赵永生, 吴浩宇. 极限海况下6 MW单柱型浮式风力机耦合动力响应[J]. 上海交通大学学报, 2021, 55(1): 21-31. |
[7] | 赵东亚,胡志强,陈刚. 浮式液化天然气系统液体装载船体的耦合响应[J]. 上海交通大学学报, 2019, 53(5): 540-548. |
[8] | 杨羿帆, 李 欣, 武 博, 李健行, 盛 楠. 不同形状长月池对钻井船阻力影响研究[J]. 海洋工程装备与技术, 2019, 6(1): 470-477. |
[9] | 刘建成, 郭英豪, 肖龙飞, 滕晓青, 王金光, 徐立新, 陆海东. 半潜式钻井平台波浪砰击载荷试验研究[J]. 海洋工程装备与技术, 2018, 5(增刊): 234-237. |
[10] | 张亚国1,李镜培2. 静压沉桩引起的土体应力与孔压分布特征[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2018, 52(12): 1587-1593. |
[11] | 谷家扬,谢玉林,陶延武,黄祥宏,吴介. 新型浮式钻井生产储油平台 涡激运动数值模拟及试验研究 [J]. 上海交通大学学报(自然版), 2017, 51(7): 878-885. |
[12] | 赵大刚1,郭春雨1,苏玉民1,豆鹏飞2,景涛1,张海鹏1. L型吊舱推进器直航及操舵工况水动力性能试验研究[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2017, 51(7): 812-818. |
[13] | 韩旭亮, 谢彬, 王世圣, 喻西崇, 李焱. 海上多浮体作业系统运动响应数值模拟及模型试验[J]. 海洋工程装备与技术, 2017, 4(5): 287-292. |
[14] | 焦甲龙, 任慧龙, 于海成. 船舶在斜浪规则波中的载荷响应分析[J]. 上海交通大学学报, 2016, 50(03): 407-412. |
[15] | 汤华,熊晓荣,吴振君,袁从华,邓琴. 隧道锚抗拔作用机理的室内模型试验[J]. 上海交通大学学报(自然版), 2015, 49(07): 935-939. |
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