液體晃動(dòng)液罐汽車非線性方形罐體防波板VOF碩士論文

1、液罐汽車方形罐體罐內(nèi)動(dòng)力學(xué)行為的研究車輛工程， 2011， 碩士【摘要】 液罐汽車是運(yùn)輸車輛的重要組成部分,在液體運(yùn)輸、消防等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,隨著消防工業(yè)的發(fā)展,罐類消防車的罐體容量幾乎達(dá)到了公路車的最高限度。由于液罐車裝載物為流體,一旦外部運(yùn)行條件發(fā)生變化就會(huì)引起罐內(nèi)介質(zhì)晃動(dòng),并引起慣性力和汽車質(zhì)心的變化,造成軸荷分配不均,從而對(duì)液罐車的行駛穩(wěn)定性、操作性、制動(dòng)性及安全性產(chǎn)生重要影響,特別對(duì)重型液罐消防車而言,當(dāng)液罐不滿時(shí),這種影響更為劇烈,并成為引發(fā)罐車安全事故的重要因素。研究表明,當(dāng)充液半罐時(shí),液罐汽車翻車的概率是普通載貨汽車的10倍之多。因此,對(duì)罐體內(nèi)液體晃動(dòng)及防晃裝置的研究具有重

2、要意義和工程應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)上對(duì)車載罐體的分析大多僅僅局限于結(jié)構(gòu)靜力學(xué),隨著液罐容量的增大和行駛速度的提高,罐內(nèi)介質(zhì)晃動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)壓力對(duì)車輛行駛穩(wěn)定性、操作性、制動(dòng)性、安全性及罐體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響越來越大,并成為中型、重型水罐消防車設(shè)計(jì)中亟待解決的瓶頸問題之一?，F(xiàn)有對(duì)液罐汽車罐內(nèi)液體動(dòng)力學(xué)行為的研究集中在臥式圓柱形和橢圓形罐體,對(duì)液罐消防車所采用的方形罐體尚沒有相關(guān)研究的報(bào)道。受某專用汽車廠委托,本課題以12噸液罐消防車為具體研究對(duì)象,首次對(duì)車載方形罐體充液系統(tǒng)晃動(dòng)動(dòng)力學(xué)行為. 更多還原【Abstract】 Tank truck is an important constituent pa

3、rt of transport vehicle, which is widely used in the fields of liquid transportation and fire-fighting. For lately years, with the fast development of fire-fighting industry, the container capacity of the fire tank truck almost reaches to the upper limit of road transportable vessel. Because of the

4、liquid goods of the tank truck, it sloshes hardly once the driving situation is changed, that makes the position of gravity centre changing all the time and th. 更多還原 【關(guān)鍵詞】 液體晃動(dòng)； 液罐汽車； 非線性； 方形罐體； 防波板； VOF； 【Key words】 liquid-sloshing； tank truck； non-liner； rectangular tank； baffle； VOF； 摘要 3-5

5、ABSTRACT 5-7 符號(hào)說明 10-11 第一章 概述 11-23 1.1 前言 11-17 液灌汽車簡(jiǎn)介 11-13 液灌汽車使用現(xiàn)狀 13-15 液罐消防車概述 15-17 1.2 液體晃動(dòng)研究現(xiàn)狀 17-20 列車罐車液體晃動(dòng)研究 19 罐式汽車液體晃動(dòng)及罐體設(shè)計(jì)研究 19-20 1.3 研究意義和主要工作 20-23 研究意義 20-21 主要工作 21-23 第二章 液體晃動(dòng)模型的建立與分析 23-45 2.1 晃動(dòng)基本理論 23-27 連續(xù)性方程和N-S方程 23-24 多相流的計(jì)算方法 24 自由液面的處理方法 24-26 液體振動(dòng)阻尼器 26-27 2.2 晃動(dòng)模型的建立

6、 27-38 晃動(dòng)模型 27-30 模擬軟件的選擇 30-31 控制方程的離散方法 31-33 分析模型單元的選擇 33-38 2.3 模型的可用性分析 38-45 直立圓柱形容器的充液系統(tǒng)晃動(dòng)模型 38-42 制動(dòng)加速度下的液體晃動(dòng)模擬 42-45 第三章 水罐消防車罐體設(shè)計(jì) 45-55 3.1 水罐消防車整體結(jié)構(gòu) 45-49 3.2 罐體設(shè)計(jì) 49-55 設(shè)計(jì)要求 50-51 罐體的材料 51 罐體的設(shè)計(jì)模型 51-55 第四章 類方形罐體內(nèi)介質(zhì)晃動(dòng)模擬 55-75 4.1 晃動(dòng)模型的建立及分析條件的設(shè)置 55-58 模型的簡(jiǎn)化 55-57 基本初始條件和邊界條件的設(shè)置 57-58 4.2 制動(dòng)力的影響 58-63 制動(dòng)加速度的選取 58-59 制動(dòng)力為-8m/s2時(shí)的液體晃動(dòng) 59-61 各制動(dòng)加速度下的液體晃動(dòng) 61-63 4.3 充液系數(shù)的影響 63-67 4.