液体运输车内防波板结构与性能分析
液体运输车广泛运输有毒、易燃或危险物质，一旦发生事故，如泄漏或者爆炸，后果非常严重。而在运输过程中难免遇到紧急制动，急转弯或者因路面不平造成的侧倾等情况。在惯性力作用下，罐体内的液体将产生强烈地晃动并对罐体产生冲击载荷，危及罐车安全。因此，对罐内液体晃动以及防波板的研究尤为重要。 利用FLUENT软件采用VOF方法、标准k湍流模型、速度和压力耦合采用PISO方法、压力离散采用Bod y Force W e ighted格式，对液体运输车制动时液体的晃动情况进行了三维数值计算。 首先对选用的数值模拟方法进行试验验证。然后分别对有无防波板的液体运输车内液体晃动进行模拟计算，并确定防波板性能评价指标为液体运输车在轴向受到的峰值冲击力。最后，考察了防波板的不同安装位置、面积、个数和形状对防波效果的影响。 计算结果表明，防波板安装在罐体横截面顶端或足够靠近底端，均能有效地将罐体分割为几个腔室，抑制液面的晃动，减小峰值冲击力。充装系数K>0.7时，靠顶部安装的防波板防波效果更好。当充装系数很小(如 K=0.5)时，防波板安装在底端防波效果才会更好；防波面积越大，防波效果越好。考虑到节约成本，防波板面积为横截面积的40%时，在不同充装系数下均能降低液体晃动对罐车产生的冲击力；防波板个数越多，罐体受力峰值越小。当充装系数K≥0.8时，在罐体顶部安装一块防波板，充装系数K<0.8时，在稍微靠下位置设置四块防波板，即可达到较好的防波效果；对比相同面积，不同形状(圆环形、条形、弓形)的防波板，弓形板防波效果最为显著。
液体运输车;液体晃动;防波板;两相流;VOF模型
河北工业大学
硕士
化工过程机械
高炳军;富阳
2012
中文
2014-05-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）