20124

۲۰۱۲۴

بررسي تاثير استفاده از مجموعه پركننده هاي كروي شكل سبك بر پايداري خودروهاي حمل سيال، در تانكرهاي نيمه پر

كارشناسي ارشد

سيستم هاي ديناميكي خودرو

1394-139۷

۱۳۹۷/۸/۳۰

دكتر بهروز مشهدي

خودرو

در اين پايان¬نامه، با هدف بررسي تأثير استفاده از بافل¬هاي كروي شكل بر پايداري رول خودروهاي حمل سيال بخشي¬پر، هندسه مخزن در حالت¬هاي بدون بافل و نيز در حالت داراي بافل با چيدمان¬هاي مختلف ترسيم شده و از شبكه بندي¬هاي سازمان¬يافته و نيز بدون سازمان براي شبيه¬سازي تلاطم در نرم¬افزار فلوئنت استفاده شده¬است. ابتدا تاثير استفاده از بافل¬هاي كروي با چيدمان¬ها و شعاع¬هاي متفاوت بر مقادير نيرو و گشتاور ناشي از حركت مايع درون مخزن بررسي شده و در ادامه، در مدل تلاطم گذراي سيال كوپل شده با ديناميك خودرو، مورد استفاده قرار گرفته¬ شده¬است. نتايج نشان داد كه مقادير گشتاور و نيروهاي ناشي از تلاطم مايع درون مخزن¬هاي بخشي¬پر و نيز جابجايي موقعيت مركز جرم مايع نيز در اين حالت مقادير قابل¬توجهي دارد. بررسي نتايج نيرو و گشتاور نشان داد كه استفاده از بافل¬هاي كروي، صرف¬نظر از درصد پرشدگي مخزن، باعث كاهش نوسانات در نيرو، گشتاور حاصل از تلاطم سيال و نوسانات موقعيت مركز جرم مايع درون مخزن مي¬شود. به عنوان مثال براي پرشدگي 50 درصد ، با تجهيز مخزن به بافل كروي، بيشينه گشتاور نرمالايزه شده، تا 20 درصد كاهش يافته¬است. نتايج مدل كوپل نشان مي¬دهد كه با تجهيز مخزن به بافل، گشتاور و نيروي حاصل از تلاطم سيال دامنه نوساني كمتري را تجربه مي¬نمايد. همچنين نتايج نشان مي¬دهد كه براي خودروي حامل سيال نيمه¬پر بدون بافل، زاويه رول بيشنه بوده و با تجهيز مخزن به بافل¬هاي كروي زاويه رول كاهش مي¬يابد. همچنين نسبت انتقال بار جانبي براي خودروي داراي محموله سيال و مخزن بدون بافل از خودروي داراي جرم صلب معادل بيشتر بوده و تجهيز مخزن به بافل¬ موجب كاهش ميزان نسبت انتقال بار جانبي مي¬شود. نتايج نشان داد كه براي خودروي داراي سيال، برخلاف خودروي داراي جرم صلب معادل، با كامل شدن مانور، بدليل اينكه سيال درون مخزن همچنان داراي حركت است، نمودارهاي زاويه رول، نسبت انتقال بار جانبي و شتاب عرضي خودرو همچنان نوساني هستند. نتايج نشان مي¬دهد كه بافل كروي مي¬تواند به عنوان تجهيزي ضد تلاطمي عمل نمايد. در پيك اول مقدار گشتاور نزديك به 40 درصد نسبت به حالت بدون بافل كاهش يافته¬است.

1397/12/11

Using spherical fillers to improve the stability of half-filled liquid cargo vehicles

11/21/2018 12:00:00 AM

In this thesis, the tank geometry for baffled and clean-bore tank configurations has been designed and the structured and unstructured mesh has been used for slosh simulations in FLUENT software to investigate the effects of using spherical baffles on the roll stability of partially-filled tank vehicles. Initially, the effect of using different tank/baffle configurations and different baffle radius on liquid slosh force and overturning moment of sloshing liquid inside the tank has been studied using transient slosh model coupled with vehicle dynamics. Results showed that, in this case, the liquid slosh forces and moments have significant magnitudes. Results also showed that using spherical baffles yields to lower fluctuations of forces, moments and position of CG point, regardless of fill volume. For instance, the maximum slosh overturning moment has reductions u to 20% in case of the half-filled tank. The results of the coupled model show that for the clean-bore tank vehicles, the roll angle is maximum while using spherical baffles reduces the roll angle of the vehicle. Results, also, show that the lateral load transfer ratio of the vehicle with liquid cargo is greater than that of the vehicle with equivalent rigid cargo and using spherical baffles yields to lower load transfer ratio magnitudes. Results show that spherical baffles could be used as an anti-slosh device. Results showed the maximum overturning moment for a half-filled tank vehicle equipped with spherical baffles, is almost 40% lower than that of clean-bore tank vehicles.