JP5540712B2 - タンク内スロッシングの減衰比予測方法 - Google Patents
タンク内スロッシングの減衰比予測方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5540712B2 JP5540712B2 JP2010005091A JP2010005091A JP5540712B2 JP 5540712 B2 JP5540712 B2 JP 5540712B2 JP 2010005091 A JP2010005091 A JP 2010005091A JP 2010005091 A JP2010005091 A JP 2010005091A JP 5540712 B2 JP5540712 B2 JP 5540712B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tank
- viscous
- mode
- equation
- sloshing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Description
(1)一般軸対称タンクの内部の液を非粘性と仮定して非粘性流体の変分原理に基く非粘性スロッシングのモード方程式を求め、次に、ナヴィエ−ストークス方程式の粘性項にて、タンク壁面にできる粘性境界層内での仮想仕事をモード座標で表し、該モード座標で表された上記タンク壁面にできる粘性境界層内での仮想仕事を、上記非粘性スロッシングのモード方程式に加えて、速度項に対応するモード座標の時間による1階微分項を含むモード方程式を求めるようにし、より具体的には、一般軸対称タンクを、球座標で表される球形タンクとし、該球形タンクの内部の液を非粘性と仮定して非粘性流体の変分原理に基く非粘性スロッシングのモード方程式を求め、次に、ナヴィエ−ストークス方程式の粘性項にて、上記球形タンクのタンク壁面にできる粘性境界層内での仮想仕事をモード座標で表し、該モード座標で表された上記タンク壁面にできる粘性境界層内での仮想仕事を、上記非粘性スロッシングのモード方程式に加えて、速度項に対応するモード座標の時間による1階微分項を含むモード方程式を求めるようにするようにしてあるので、従来のベクトルポテンシャルを用いて減衰比を理論的に求める方法では解析が非常に複雑になるために適用するのが困難であった円筒タンク以外の球形タンクや、その他の一般軸対称タンクについても、容易な解析で減衰比を理論的に求めることができる。
(2)一般軸対称タンクを、円筒座標で表される円筒タンクとし、該円筒タンクの内部の液を非粘性と仮定して非粘性流体の変分原理に基く非粘性スロッシングのモード方程式を求め、次に、ナヴィエ−ストークス方程式の粘性項にて、上記円筒タンクのタンク側壁にできる粘性境界層内での仮想仕事と、タンク底面にできる粘性境界層内での仮想仕事をそれぞれモード座標で表し、該各モード座標で表された上記タンク側壁及び底面にできる粘性境界層内での仮想仕事を、上記非粘性スロッシングのモード方程式に加えて、速度項に対応するモード座標の時間による1階微分項を含むモード方程式を求めるようにすることにより、円筒タンクのタンク内スロッシングの減衰比を理論的に求めることができると共に、従来のベクトルポテンシャルを用いて減衰比を理論的に求める方法に比して、解析を大幅に容易なものとすることができる。
すなわち、予め、上記円筒タンク1におけるタンク半径をa、タンク内に貯蔵された液2の深さをhとし、更に、タンク底面の中心を原点oとして図1に示す如き円筒座標を設定する。
先ず、上記式(6)の速度ポテンシャルによって決定される主流速度(粘性境界層がない部分の速度)から、粘性境界層内の流速を求める。
本発明のタンク内スロッシングの減衰比予測方法の効果として、以上のようにして決定される上記式(24)に示す如きモード減衰比の妥当性を数値例題を用いて検証した。
先ず、図4に示すように、上記一般軸対称タンクとしての球形タンク3について、非特許文献5に説明されている方法により非粘性スロッシングのモード方程式を導く。上記非特許文献5では、特長的な点として、図4のように球座標
本実施の形態のタンク内スロッシングの減衰比予測方法の効果として、以上のようにして決定される上記式(48)に示す如き減衰比の妥当性を数値例題を用いて検証した。
2 液
3 球形タンク(一般軸対称タンク)
Claims (3)
- 一般軸対称タンクの内部の液を非粘性と仮定して非粘性流体の変分原理に基く非粘性スロッシングのモード方程式を求め、次に、ナヴィエ−ストークス方程式の粘性項にて、タンク壁面にできる粘性境界層内での仮想仕事をモード座標で表し、該モード座標で表された上記タンク壁面にできる粘性境界層内での仮想仕事を、上記非粘性スロッシングのモード方程式に加えて、速度項に対応するモード座標の時間による1階微分項を含むモード方程式を求めることを特徴とするタンク内スロッシングの減衰比予測方法。
- 一般軸対称タンクを、球座標で表される球形タンクとし、該球形タンクの内部の液を非粘性と仮定して非粘性流体の変分原理に基く非粘性スロッシングのモード方程式を求め、次に、ナヴィエ−ストークス方程式の粘性項にて、上記球形タンクのタンク壁面にできる粘性境界層内での仮想仕事をモード座標で表し、該モード座標で表された上記タンク壁面にできる粘性境界層内での仮想仕事を、上記非粘性スロッシングのモード方程式に加えて、速度項に対応するモード座標の時間による1階微分項を含むモード方程式を求めるようにする請求項1記載のタンク内スロッシングの減衰比予測方法。
- 一般軸対称タンクを、円筒座標で表される円筒タンクとし、該円筒タンクの内部の液を非粘性と仮定して非粘性流体の変分原理に基く非粘性スロッシングのモード方程式を求め、次に、ナヴィエ−ストークス方程式の粘性項にて、上記円筒タンクのタンク側壁にできる粘性境界層内での仮想仕事と、タンク底面にできる粘性境界層内での仮想仕事をそれぞれモード座標で表し、該各モード座標で表された上記タンク側壁及び底面にできる粘性境界層内での仮想仕事を、上記非粘性スロッシングのモード方程式に加えて、速度項に対応するモード座標の時間による1階微分項を含むモード方程式を求めるようにする請求項1記載のタンク内スロッシングの減衰比予測方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010005091A JP5540712B2 (ja) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | タンク内スロッシングの減衰比予測方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010005091A JP5540712B2 (ja) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | タンク内スロッシングの減衰比予測方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011143792A JP2011143792A (ja) | 2011-07-28 |
JP5540712B2 true JP5540712B2 (ja) | 2014-07-02 |
Family
ID=44459048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010005091A Active JP5540712B2 (ja) | 2010-01-13 | 2010-01-13 | タンク内スロッシングの減衰比予測方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5540712B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5644459B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2014-12-24 | 株式会社Ihi | 低重力スロッシングの減衰比予測方法、及び、低重力スロッシングの設計モデル作成方法 |
JP5871121B2 (ja) * | 2011-11-02 | 2016-03-01 | 株式会社Ihi | スロッシング減衰比の計算装置 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007261609A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Ihi Corp | 浮き屋根式液体タンクの制振装置と方法 |
JP5023778B2 (ja) * | 2007-04-09 | 2012-09-12 | 株式会社Ihi | 大振幅スロッシング挙動予測方法 |
JP5104221B2 (ja) * | 2007-11-02 | 2012-12-19 | 株式会社Ihi | 浮き屋根式タンクにおける浮き屋根の過大応力予測方法 |
JP2010170358A (ja) * | 2009-01-23 | 2010-08-05 | Ihi Corp | 船体動揺の粘性境界層による減衰比の予測方法 |
-
2010
- 2010-01-13 JP JP2010005091A patent/JP5540712B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011143792A (ja) | 2011-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Shiau et al. | Bearing capacity of a sand layer on clay by finite element limit analysis | |
Karamanos et al. | Sloshing effects on the seismic design of horizontal-cylindrical and spherical industrial vessels | |
Mirsaidov et al. | Spatial stress state and dynamic characteristics of earth dams | |
Klever et al. | A new OCTG strength equation for collapse under combined loads | |
Lezgy-Nazargah et al. | NURBS-based isogeometric analysis of laminated composite beams using refined sinus model | |
Holler et al. | Granular material silos under dynamic excitation: numerical simulation and experimental validation | |
Pal | Slosh dynamics of liquid-filled rigid containers: two-dimensional meshless local Petrov-Galerkin approach | |
Bohra et al. | Seismic analysis of open-top storage tanks with flexible foundation | |
JP5540712B2 (ja) | タンク内スロッシングの減衰比予測方法 | |
Utsumi | Low-gravity sloshing in an axisymmetrical container excited in the axial direction | |
Shaban et al. | Closed-form elasticity solution for smart curved sandwich panels with soft core | |
Utsumi et al. | Vibration analysis of a floating roof taking into account the nonlinearity of sloshing | |
Papaspyrou et al. | Sloshing effects in half-full horizontal cylindrical vessels under longitudinal excitation | |
Monprapussorn et al. | Nonlinear vibrations of an extensible flexible marine riser carrying a pulsatile flow | |
Deng et al. | Equivalent mechanical models of tuned liquid dampers with different tank geometries | |
Ikesue et al. | Study on the predictive evaluation method for liquid surface shape and flow velocity in nonlinear sloshing based on simplified equations | |
Li et al. | A numerical upper bound formulation with sensibly-arranged velocity discontinuities and orthotropic material strength behaviour | |
Utsumi | A mechanical model for low-gravity sloshing in an axisymmetric tank | |
Jiammeepreecha et al. | Nonlinear axisymmetric free vibration analysis of liquid-filled spherical shell with volume constraint | |
Zulfiqar et al. | Structural assessment of a cylindrical liquid tank due to shape change of roof during sloshing induced by seismic activity | |
Kala et al. | 840. Investigation of eigenvalue problem of water tower construction interacting with fluid | |
Utsumi | Mechanical models of low-gravity sloshing taking into account viscous damping | |
Moslemi et al. | Parametric based study for design of liquid-filled elevated tanks | |
Utsumi et al. | Internal resonance of a floating roof subjected to nonlinear sloshing | |
Utsumi | Low-gravity slosh analysis for cylindrical tanks with hemiellipsoidal top and bottom |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121126 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131008 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131204 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20131204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140408 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140421 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5540712 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |