运动罐体内液体晃动的双向流固耦合数值分析

刘小民　王星　许运宾

摘要：针对部分充液运动罐体内液体晃动对罐车运输安全的问题，以带有单个防波板的运动罐体模型为基础，采用双向流固耦合方法，对运动罐车在刹车过程中罐体内液体的晃动现象进行了数值分析，研究了不同材料防波板在载液罐体内的受力情况，以及在刹车制动过程中罐体内气液两相分布状态，从而获得了采用单向耦合方法不能获得的罐体结构应力随时间的变化历程，研究结果表明：罐体端面受力随着充液比的增加而增大，当充液比为0.8时，罐体的总体受力最大；对于不同材料的防波板，当防波板变形较小时，其对罐体端面和罐体整体受力的影响相对较小，防波板的最大剪切应力随着材料剪切模量的增大而非线性减小。

关键词：双向流固耦合；液体晃动；欧拉一欧拉多相流模型；载液罐体；数值模拟