基于VOF和浸入边界法的黏性二相流模型对LNG液舱晃荡的数值模拟  

Numerical Simulation of LNG Tank Sloshing Using Viscous Two Phaseflow Model Based on Volume of Fluid and Immersed Boundary Method

作　　者：龚国毅[1] 赵成璧[1] 唐友宏[2] 林慰[1] 张薇[1,3] 

机构地区：[1]华南理工大学土木与交通学院船舶与海洋工程系,广州510640 [2]澳大利亚弗林德斯大学计算机科学工程和数学学院 [3]中华人民共和国广东海事局,广州510640

出　　处：《科学技术与工程》2013年第10期2630-2634,共5页Science Technology and Engineering

基　　金：国家自然科学基金(51009069);华南理工大学中央高校基本科研业务费(2012ZZ0097)资助

摘　　要：采用基于Volume of Fluid(VOF)方法和浸入边界法的黏性二相流模型对LNG液舱(棱形液舱)的晃荡问题进行数值模拟。黏性二相流模型采用一套控制方程进行处理。整个计算区域为矩形,自由液面的跟踪和更新采用VOF方法,斜边边界的处理考虑用到浸入边界法,把边界以外的当成是固体,在对VOF中的体积分数F的处理时引入通度系数以适应斜边边界。最后模拟得到液舱横荡的运动过程,对研究这一类型的晃荡运动具有参考价值。A viscous two phase flow model based on the Volume of Fluid （VOF） method and Immersed Bound- ary Method （IBM） is used in this research to numerically simulate sloshing problem occurred in the LNG tank （ prismatic tank）. The whole computational domain is rectangular, and VOF method is used for tracking and upda- ting the free surface, immersed boundary method for boundary processing. A block up coefficient is used for the processing of volume fraction F so that VOF can process the bevel edge boundary. Finally the whole process of the sloshing tank motion, and compare the liquid surface height achieved is achieved by different methods. This study has reference value to

关 键 词：液舱晃荡 自由液面 VOF 浸入边界法(IBM) 

分 类 号：O359.1[理学—流体力学]