李凯峰，柯坚，邓斌，吴文海

(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)



基于CFD的防波板对移动罐体液体晃动的影响

李凯峰，柯坚，邓斌，吴文海

(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)

摘要：罐车制动时，罐内液体晃动对车辆行驶稳定性影响较大。利用FLUENT对罐内液体晃动进行数值模拟，提取出罐车行驶方向相应的罐体受力。并比较了不同防波板数量、不同防波板面积、不同防波板安装位置对液体晃动的影响。研究表明：防波板的使用能够对罐内液体晃动进行分流，减小了冲击力峰值，使液体晃动变得更加平稳。该文的研究成果为罐车防波板的设计提供了有效的参考依据。

关键词:移动罐体制动液体晃动防波板流固耦合

0引言

罐式车辆主要装载着液化气体或液体，由于车辆行驶面临不同复杂的工况，给罐车行车安全带来一定危害。如罐车紧急制动、加速、转弯、颠簸路段时，在非满载情况下，罐壁四周会受到液体晃动的冲击力导致紧急制动距离加大、滑移甚至重心变化引起翻车、罐体结构破坏等危害。为提高行车安全，研究罐内液体晃动尤为重要。

自20世纪50年代以来，关于不同形状移动容器的液体晃动得到越来越多的关注[1]。1974年，Olsen H A[2]等人分别研究了圆柱和球形LNG罐的液体受迫振动，并测量了不同充液深度下罐壁受到的压力和冲击力的周期和变化幅值。Singal V[3]利用ANSYS FLUENT 12.0软件给油箱在运动方向上施加9.8 m/s2的加速度，持续时间1.5 s进行瞬态仿真，研究表明防波板的使用能大大降低燃油的晃动。……