基于VOF法的球罐晃荡数值模拟及载荷计算

摘要

特种设备中许多压力容器是液体的储存装置，如各种储罐、球罐和槽车等。盛装液体的球罐,在地震中会发生液体晃荡,是典型的非线性随机过程.液体晃荡与球罐自身的振动相互耦合,可令球罐产生剧烈的运动,在某些极端情况下甚至可能出现倾覆.研究由晃荡产生的附加力对于球罐抗震的安全性分析具有十分重要的意义.本文通过VOF(Volume of Fluid Method)方法耦合κ-ε湍流模型对球罐晃荡过程进行了模拟,并对球罐壁面的压力进行积分得到晃荡附加力.为验证模型将模拟结果与实验数据进行了对比,模拟结果与实验数据相符,说明VOF模型可用于球罐晃荡研究.