硕士论文-移动式压力容器介质晃动数值模拟及防波装置研究.pdf

摘要本文以全国锅炉压力容器标准化技术委员会《液化气体运输车》标准的编制工作为依托,以盛装液体介质的移动式压力容器为研究对象,通过数值模拟方法对容器中的介质晃动进行了研究,主要探讨带自由面的液体晃动数值模拟方法,初步研究液体介质晃动对刚性壁面的冲击作用以及容器内的防晃装置设置情况。主要工作如下:怨诩讣疑倒蕹档闹饕3Ъ医辛说餮小3Ъ曳从场兑夯体汽车罐车安全监察规程》中关于汽车罐车内部防波板设置规定不合理,规定的防波空间过小,致使罐车内防波板数量过多;。通过对这些厂家罐车产品的调研,了解了多种防波板的型式以及防波板与罐体的连接方法。范耸的D饽P秃头椒āQ∮糜邢尢寤ê图蚧母仗迥P停助软件,对充有粘性不可压介质的立式圆柱形容器和卧式样形罐车内部介质晃动进行了模拟,获得了液体晃动的同有频率,通过与已有的解析解、实验值和部分数值解进行比较验证,确定了椒ㄓ糜谧杂梢好娴亩ㄒ澹曜猻湍流模型作为湍流计算模型,并确定了计算中模型参数的选择范围,还确定了汽车罐车减速运动介质晃动的等效力学模型,为进一步研究探索了方法和方向。、充装系数和防波板设置情况与容器受到的介质作用力之间的关系。结果表明罐体制动过程中介质对封头的作用力远大于罐车静止后介质自由晃动时介质对封头的作用力;充装系数较大时,介质剥罐体的冲击作用力能更迅速达到稳定值;防波板可以使罐车制动过程中介质对罐体的作用力在时间域上更趋于平稳。嵯蚧味的D狻6云倒蕹底M涫蹦诓拷橹屎嵯蚧味辛耸模拟,研究了充装系数与侧翻力、侧翻力矩的关系,确定了防止侧翻较合理的充装系数,其值应大于关键词:压力容器液体晃动数值模拟移动式容器汽车罐车防波板浙江大学硕士学位论文
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符号说明卜一相邻防波板间的距离,;《、ⅰ丁!A魈逦⒃L迳蟲、日——制动加速度,痵%——罐车转弯时向心加速度,痵!9蕹党德滞獗咴稻嗬耄珺!!7墙峁雇裰械闹市模搬——罐体壁面微元,!!A魈宥员诿娴淖苎沽方向!A魈宥员诿娴淖苎沽Γ!V亓铀俣龋琯/;!R何桓叨龋琺%——立式筒体的总高度,;!!M衷残畏馔返那嫔疃龋現髟——充装系数;￡——卧式容器的筒体长度,;——无量纲晃动质量;障肌!9蕹悼赵刈苤柿浚罚赵亍!9蕹悼赵厥保亓Χ猿德一——充装系数为保喾露——流体的作用力矩,甿;灰还尢迨1诿鍿耐夥ㄏ叩牡ノ!A魈宥员诿娴难骨浚琍!A魈逦⒃I系难沽Γ琍!J1诿娴愕奈恢檬噶浚最——圆筒内半径,玳珑;!9蕹底M浒刖叮螅!9尢迨1诿妫琺!J奔洌瑂;!W艿闹贫奔洌瑂;”——速度矢量趚方向上的分量,——容器制动前的初速度,痵;!K俣仁噶縤在较蛏系姆至浚只、‘、!A魈宥员诿娴淖苎沽、:方向分量,分量的最大值,Ⅳ;较虻奶辶Γ琋/;日!9蕹悼赵刂市木嗟孛娓叨龋琺外侧的力矩,酰骸,、骸!A魈宓淖饔昧豿、方向分量,:的最大值,甿;失量;浙江大学硕士学位论文Ⅳ;痵:酰
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励勰迫萜鱄糕姜黜∞——《液化气体运输车》,根据移动式压力容器运动的主要特点,对固定式压力容器有固定安装和使用地点,工艺条件和操作人员也较固定的压力容器。如生产车间内的卧式储罐、球罐、塔器、反应釜等。移动式压力容器即经常搬运的容器,诸如汽车槽车、铁路罐车、槽船、罐到由于内部介质晃动引起的冲击力,以及运输过程带来的外部撞击和振动载荷,本课题主要结合全国锅炉压力容器标准化技术委员会组织制订的移动式压其使用过程中液体介质晃动及其内部防波装置进行初步研究。世界各国为了方便对压力容器的管理,对其进行了分类。世界各国规范对压力容器分类各不相同,我国压力容器主要根据《压力容器安全技术监察规程》进行分类。压力容器按安装方式分类,可分为:式集装箱等。这类压力容器使用时不仅承受内压或外压载荷,搬运过程中还会受因而在结构、使用和安全方面均有其特殊的要求。分类如图所示,通常所说的移动式压力容器不包括气瓶。。,所以应归属于中低压容器之列;由于其介质大多具有易燃、易爆、窒息或有毒的特性,且考虑到其不固定性所带来的危险性,故把包括汽车罐车夯逶耸涑怠⒌温液体运输车、永久气体运输车⑻饭蕹介质为液体气体、低温液体固定式压力容器气瓶图压力容器按安装方式分类图浙江大学硕士学位论文第一章概述。下文所提到的“移动式压力容