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货舱纵隔板对易流态货物舱内晃荡影响的数值研究
| 论文题名： | 货舱纵隔板对易流态货物舱内晃荡影响的数值研究 |
| 关键词： | 船舶运输;易流态货物;舱内晃荡;货舱纵隔板;数值模拟 |
| 摘要： | 易流态货物是指由细微颗粒与一定量的水组成的一类散装货物。当含水量超过一定限度时，该货物会在机械振动、撞击或船舶自身的摇摆运动等外力的影响下，发生流态化，表现出流动特性。该类货物在IMSBC规则里被称为A组货物，相比于普通散货，在其运输过程中会因货物流态化而更易导致运输船的倾覆，造成严重的人员和财产损失。为了探索货舱内易流态货物在流态之后的运动规律，本文基于粘性流体动力学理论、CFD技术对流态化货物在舱内的晃荡现象进行研究。 流态化货物对船舶运动的影响可以通过求解流态化货物在舱内随着货舱进行受迫运动晃荡问题来描述。本文选取57，000载重吨的散货船的典型舱段作为本文研究对象，按照其几何形状建立缩尺比1∶66的货舱模型;而关于流态化的货物流变性，本文采用适用于非牛顿流体的Herschel-Bulkley模型以及Bingham塑性模型对其应力-应变关系进行描述。 基于上述数值计算模型，本文对不同的货舱受迫运动周期及幅值等条件，首先通过使用二次开发的FLUENT软件来求解其晃荡运动问题，展示了流态货物对货舱的诱导力矩时历曲线以及货物的自由液面变形情况等计算结果，并针对液态水和流态货物的运算结果进行了分析比较。随后，在货舱中部加设完全隔断的纵隔板，对不同含水量的流态易流态货物，查看这些货种在该舱内的晃荡情况，分析该纵隔板的实际作用。最后，设计三种更简单的隔板布置形式进行模拟计算，结果证明针对流态易流态货物，在其表层设置阻碍就可以极大的提高其运输安全性。 |
| 作者： | 赵子豪 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 吴宛青 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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