استفاده از روش SPH برای مدلسازی Sloshing در یک مخزن نیمه پر

Authors

  • تقی زاده منظری, مهرداد دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
  • حسینی امین, سید مجید دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف
Abstract:

The motion of fluids within partially filled containers has been the subject of much study by scientists and engineers due, in large part, to its importance in many practical applications. For example, civil engineers and seismologists have actively studied the effects of earthquake-induced fluid motions on oil tanks and water towers. In recent years, aerospace engineers have been concerned with the effect of fluid sloshing within propellant tanks on the stability of aircraft, rockets, and satellites. All of these applications seek container designs which minimize the amplitude of fluid forces over a gain range of operating conditions. In this paper, an incompressible smoothed particle hydrodynamics (SPH) method is developed to numerically simulate viscous free surface flows in partially filled containers. The mass conservation and Navier-Stokes equations are solved as basic equations. The method uses a prediction–correction fractional step technique. In the prediction step, the temporal velocity field is integrated in time without enforcing incompressibility and in the correction step the resulting deviation of particle density is implicitly projected onto a divergence-free space to satisfy incompressibility through a pressure Poisson equation derived fr an approximate pressure projection. The proposed SPH method is used to simulate the sloshing of a omliquid wave with low amplitude under the influence of gravity. Initial shape of free surface is defined by one half of a cosine wave with low amplitude. The results of simulation are in good agreement with experimental and other modeling data.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

An improved SPH method for modeling liquid sloshing dynamics

0045-7949/$ see front matter 2012 Elsevier Ltd. A doi:10.1016/j.compstruc.2012.02.005 ⇑ Corresponding author. Tel.: +86 10 82544024. E-mail addresses: [email protected] (J.R. Shao [email protected] (G.R. Liu), [email protected] Smoothed particle hydrodynamics (SPH) is a popular meshfree, Lagrangian particle method with attractive features in modeling liquid sloshing dynamics, which is ...

full text

مدلسازی دینامیکی یک ربات بالزن با استفاده از روش باندگراف

هدف از این تحقیق ارائه یک مدل دینامیکی کارآمد برای شبیه‌سازی عملکرد یک ربات بالزن با استفاده از روش باندگراف[1] می‌باشد. در این راستا یک سامانه بالزن با کلیه اجزا تشکیل دهنده آن شامل بدنه اصلی و متعلقات، مکانیزم بال زدن، بال‌های انعطاف پذیر و سیستم پیشران شامل باطری، موتورهای جریان مستقیم و گیربکس ها در نظر گرفته می شود. در مقاله حاضر، مدل دینامیکی کامل سامانه مورد مطالعه با تعیین نقطه اتصال من...

full text

مدلسازی لرزه‌ای AVO با استفاده از داده‌های مغزه برای مطالعه مخزن

امروزه به‌کارگیری آنالیز تغییرات دامنه لرزه‌ای با دورافت (AVO) در تفسیر کیفی و به‌ویژه کمّی داده‌های لرزه‌ای از مراحل اولیه اکتشافات مخازن هیدروکربوری گرفته تا تولید آنها، جایگاه ویژه‌ای در صنایع بالادستی نفت را به خود اختصاص داده است. استخراج خواص مخزنی شامل: تخلخل، محتوای سیال، فشار، جداسازی مرز سیالات هیدروکربوری در مخزن، تعیین رخساره‌های سنگی (به‌ویژه شیلی) و تعیین‌جهت و چگالی شکستگی‌های مخز...

full text

مدلسازی و تحلیل یک روش ترکیبی نیمه تجربی برای پیش بینی محدوده خاموشی رقیق در موتورهای توربینی

در این تحقیق پیش‌بینی محدوده خاموشی رقیق براساس ترکیب شبیه‌سازی عددی و یک رابطه نیمه تجربی حاصل از تست در یک محفظه احتراق انجام شده است. از این رو در این تحقیق دو پارامتر مذکور با استفاده از شبیه‌سازی عددی و بر مبنای دو روش متفاوت محاسبه شدند. در روش اول سوخت مورد استفاده به صورت گازی و در روش دوم به صورت مایع لحاظ گردید. در نهایت با قرار دادن دو پارامتر مذکور در یک رابطه نیمه‌تجربی، یک روش ترک...

full text

ارائه یک روش جدید برای تخمین خواص مخزن با استفاده از آماره‌های فرکتال در یکی از مخازن نفتی‌ایران

توصیف صحیح ناهمگنی‌های خواص مخزن(تخلخل، درجة اشباع آب ونفوذپذیری) نقش مهمی‌در پیش‌بینی درست تولید هیدروکربن در مخازن زیرزمینی دارد. متاسفانه نمی‌توان تنها با چند چاه اکتشافی توزیعات و ناهمگنی‌های خواص مخزن را در مقیاس بزرگ حجم مخزن شناخت. در چنین مواردی یکی از روش‌های بسیار مؤثر و جدید در توصیف و شناسایی توزیعات خواص مخازن در صورت نا کار آمدی روش‌های زمین آماری، استفاده از روش‌های فرکتالی است. ...

full text

Evaluation of Sloshing Load Acting on Fixed Roof of Liquid Storage Tank Based on Sph Simulation

It is difficult to evaluate the sloshing load acting on a fixed roof of tank because it depends on the collision of the liquid to the roof. In this paper, the SPH simulation was introduced to evaluate the load acting on a fixed roof. The results obtained by the simulation showed good agreement with those obtained from other method. In addition, the effect of the roof-liquid clearance on the slo...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 1  issue 2

pages  1- 12

publication date 2005-03

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023