田鑫 ，万德成*

1上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海200240

2上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海200240

3高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海200240

0 引 言

液舱晃荡是指在外部激励作用下，舱内装载的部分液体所产生的波动及其与舱壁结构相互作用的现象。随着世界航运业的发展以及对能源需求的不断提高，相继开发应用了大型原油货轮、液化石油气船以及液化天然气船等载液货船。这些容积巨大的船装载着巨量的液体货物，其内部产生晃荡现象往往会对船舶产生巨大危害，因此晃荡现象成为船舶与海洋工程研究的热点问题。

船舶液舱的形状多种多样，以往对液舱晃荡的研究主要集中在矩形液舱及薄膜型液舱上，例如，张书谊和段文洋［1］就曾采用CFD软件Fluent对二维矩形液舱不同舱内水深、不同激振频率时的横荡进行过数值计算和对比分析。对于其他形状液舱的晃荡，国内外的研究则较少。Kobayashi等［2］通过实验方法，对水平圆柱形液舱的晃荡进行了研究，并对载液率、幅值、液舱长度等因素进行了分析探讨。Faltinsen等［3］对球形液舱中的液舱晃荡现象予以了研究，并对其中的线性晃荡进行了理论分析。Gavrilyuk等［4］对直立环形圆柱的晃荡进行了理论及实验研究，分析了环形挡板的减晃作用。刘戈等［5-6］通过实验，研究了独立C型液舱在纵摇激励下的晃荡，讨论并分析了其晃荡时自由液面的波形特征，并对该型液舱的频域共振特性进行了研究，发现0.5倍理论固有频率为晃荡起始频率，终止频率会随着液位的升高而下降。……