Study of sloshing dynamics in partially filled rectangular tanks with submerged baffles using VOF and LES turbulence methods

Autor/a

Vallés Rebollo, Xavier

Abstract

Esta investigación tiene como objetivo estudiar cómo el ángulo y las dimensiones de un solo deflector afectan a la dinámica de un fluido en un tanque rectangular cerrado bajo una vibración armónica acelerada en resonancia. Se ha simulado un tanque rectangular indeformable hasta la mitad con un deflector sumergido de un solo centro utilizando ANSYS FLUENT 2020 R2. El estudio tiene como objetivo caracterizar el efecto de cambiar el ángulo del deflector; de ahí que se hayan realizado 14 simulaciones: sin deflector, 90° y 30°, 60°, 120° y 150°, ya sea manteniendo constante la longitud del deflector o la altura proyectada. El método de Computer Fluid Dynamics (CFD) que se utiliza es Volume Of Fluid (VOF) y Large Eddy Simulation (LES) para predecir el movimiento del fluido en 2 dimensiones, que se han comparado con datos experimentales con excelente acuerdo. El movimiento es sinusoidal en la dirección + X, con una frecuencia de oscilación igual a su primer modo de vibración; también se considera la gravedad. Los parámetros estudiados han sido la elevación de la superficie libre, valores en tres puntos diferentes y máximo; la posición, velocidad y aceleración del centro de gravedad; y las fuerzas contra las paredes del tanque. Se ha encontrado que el ángulo de 90° tiene el efecto amortiguador más significativo, estabilizando la elevación de la superficie libre, reduciendo la dispersión del centro de gravedad y nivelando las fuerzas de impacto. Los ángulos más pequeños también controlan el chapoteo y lo estabilizan.

 

Director/a

García Granada, Andrés Amador
Sadeghi, Ehsan

Estudios

IQS SE - Máster en Ingeniería Industrial

Fecha

2021-04-30