Longitudinal Sloshing Behaviors of Horizontal Cylindrical Liquid Tanks Subjected to Harmonic and Seismic Excitations

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 219

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-18-1_017

تاریخ نمایه سازی: 30 آبان 1403

چکیده مقاله:

In the present study, the sloshing behavior of horizontal cylindrical liquid tanks under longitudinal excitation is investigated numerically. Shallow liquid wave theory has been used to derive the equations governing fluid motion. In the numerical model, the effect of shear stress on the bottom of the horizontal cylindrical tank is considered by solution of the Navier – Stokes equations in the longitudinal direction. Numerical results have been validated by approximating the cross-sectional area of ​​a liquid-filled segment to a rectangular cross-section using available numerical and experimental studies on a rectangular tank, which a good conformity is observed. The sloshing behavior of horizontal cylindrical tank fluid has been compared with rectangular tank fluid in terms of maximum wave elevation and force applied to the tank’s lateral wall, under harmonic and seismic excitations. The results show that the force applied to the lateral wall of the cylindrical tank is higher than that of the rectangular tank, in some cases. In addition, the horizontal cylindrical tank can be used as an alternative of the rectangular tank with almost the same volume of water but ۲۶ % less length on average. Finally, the effect of viscosity and density of fluid to the force created on the lateral wall of the horizontal cylindrical tank is investigated. It has been shown that the effect is negligible, so that if the viscosity of the fluid is greatly increased, the horizontal force applied to the tank’s lateral wall decreases slightly.

کلیدواژه ها:

Longitudinal liquid sloshing ، Seismic excitation ، Horizontal cylindrical tank ، Shallow liquid wave theory ، Shear stress of liquid tank bottom

نویسندگان

A. H. Daneshmand

Department of Civil Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

A. Karamodin

Department of Civil Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

M. Pasandideh Fard

Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Bhuta, P. G., & Koval, L. R. (۱۹۶۶). A viscous ...
  • Carrier, G., & Miles, J. (۱۹۶۰). On the annular damper ...
  • Chen, B. F., & Chiang, H. W. (۲۰۰۰). Complete two-dimensional ...
  • Chen, W., Haroun, M. A., & Liu, F. (۱۹۹۶). Large ...
  • Chen, Y. H., Hwang, W. S., & Ko, C. H. ...
  • Dai, L., & Xu, L. (۲۰۰۶). A numerical scheme for ...
  • De St Venant, B. (۱۸۷۱). Theorie du mouvement non-permanent des ...
  • Evans, D., & Linton, C. (۱۹۹۳). Sloshing frequencies. The Quarterly ...
  • Faltinsen, O. M., & Timokha, A. N. (۲۰۰۹). Sloshing in ...
  • Frandsen, J. B. (۲۰۰۴). Sloshing motions in excited tanks. Journal ...
  • Gao, R., Wang, P., Sun, X., & Yang, S. (۲۰۲۱). ...
  • Gholamipoor, M., & Ghiasi, M. (۲۰۲۲). Numerical analysis of fully ...
  • Goudarzi, M. A., & Sabbagh-Yazdi, S. R. (۲۰۱۲). Investigation of ...
  • Gurusamy, S., & Kumar, D. (۲۰۲۰). Experimental study on nonlinear ...
  • Gurusamy, S., & Kumar, D. (۲۰۲۱). Experimental study on shallow ...
  • Hejazi, F. S. A., & Mohammadi, M. K. (۲۰۱۹). Investigation ...
  • Henderson, F. (۱۹۶۶). Open channel flow. Macmillan, New Yor ...
  • Housner, G. W. (۱۹۶۳). The dynamic behavior of water tanks. ...
  • Ibrahim, R. A. (۲۰۰۵). Liquid sloshing dynamics: theory and applications. ...
  • Karamanos, S. A., & Kouka, A. (۲۰۱۶). A refined analytical ...
  • Kobayashi, N Kobayashi., Mieda, T., Shibata, H., & Shinozaki, Y. ...
  • Koh, C., Mahatma, S., & Wang, C. (۱۹۹۴). Theoretical and ...
  • Lu, M., Popplewell, N., Shah, A., & Chan, J. (۲۰۰۴). ...
  • McIver, P., & McIver, M. (۱۹۹۳). Sloshing frequencies of longitudinal ...
  • Moiseev, N., & Petrov, A. (۱۹۶۶). The calculation of free ...
  • Moslemi, M., Farzin, A., & Kianoush, M. (۲۰۱۹). Nonlinear sloshing ...
  • Pandit, A., & Biswal, K. (۲۰۲۰). Evaluation of dynamic characteristics ...
  • Papaspyrou, S., Karamanos, S., & Valougeorgis, D. (۲۰۰۴). Response of ...
  • Patkas, L. A., & Karamanos, S. A. (۲۰۰۷). Variational solutions ...
  • Reeve, D., Chadwick, A., & Fleming, C. (۲۰۱۸). Coastal engineering: ...
  • Roy, S. S., & Biswal, K. C. (۲۰۲۳). Non-linear finite ...
  • Saghi, R., & Saghi, H. (۲۰۲۲). Numerical simulation of half-full ...
  • Shimizu, T., & Hayama, S. (۱۹۸۷). Nonlinear responsed of sloshing ...
  • Stoker, J. J. (۲۰۱۱). Water waves: The mathematical theory with ...
  • Timokha, A. N. (۲۰۰۷). Note on natural frequencies of longitudinal ...
  • Virella, J. C., Prato, C. A., & Godoy, L. A. ...
  • Wu, G., Taylor, R. E., & Greaves, D. (۲۰۰۱). The ...
  • Yan, S. U., Yuan, X. Y., & Liu, Z. Y. ...
  • نمایش کامل مراجع