求带隔板贮箱中液体线性Stokes-Joukowski势的变分区域剖分技术

摘要：

液体晃动引起的力和力矩会影响贮箱及其相关结构的动力学行为.为了能够使用解析方法研究旋转(例如俯仰)激励下贮箱中液体晃动,往往需要已知解析表达的液体线性Stokes-Joukowski势.本文提出了一种变分区域剖分技术,用以获得带隔板刚性贮箱中液体的解析近似线性Stokes-Joukowski势.该技术包括3步:(1)根据隔板位置(例如使用隔板作为子域的部分边界)引入人工界面,将静流体区域剖分为简单子域.同时引入不同子域中流体的人工密度或人工界面上的辅助法向速度函数;(2)将每个子域的线性Stokes-Joukowski势解表示为一类系数待定的调和函数的线性组合,并将人工界面上的辅助法向流体速度函数表示为系数待定的Fourier级数;(3)用Trefftz方法和提出的变分公式求解待定系数.本文得到的半解析线性Stokes-Joukowski势与文献或有限元法(FEM)给出的结果吻合良好.为了验证其在非线性液体晃动问题研究中的适用性,将其应用于俯仰激励下的二维部分充液带T形隔板矩形贮箱.本文得到的半解析结果与CFD(计算流体动力学)软件或文献给出的结果符合良好.

机标关键词：fourier级数、trefftz方法、液体晃动、计算流体动力学、动力学行为、速度函数、调和函数、解析方法、人工界、解析近似

所属期刊栏目：38

分类号：O175.2;O327;O241.82

在线出版日期：2022-07-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共17页

页码：153-169