Computational fluid dynamics simulation for tuned liquid column dampers in horizontal motion

doi:10.12989/was.2011.14.5.435

淡江大學機構典藏 > 工學院 > 土木工程學系暨研究所 > 期刊論文 > Item 987654321/78513

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Title:	Computational fluid dynamics simulation for tuned liquid column dampers in horizontal motion
Other Titles:	水平向TLCD(Tuned Liquid Column Dampers)性質之計算流體力學數值模擬
Authors:	Chang, Cheng-hsin
Contributors:	淡江大學土木工程學系
Keywords:	CFD;TLCD;VOF;sliding mesh
Date:	2011-09-01
Issue Date:	2012-10-09 09:28:47 (UTC+8)
Publisher:	Daejeon: Techno Press
Abstract:	本文希望藉由數值模擬來率定不同移動頻率和不同阻塞比水平向TLCD受水平力移動後液面振幅高度，將模擬之結果與前人之實驗結果做比較，以找出最佳預測水平向TLCD液面振幅高度之數值模擬。以往率定TLCD之方法都是以實驗為主，實驗模型及量測儀器都是必要的花費，若能設計出高準確性之數值模式取代實驗，就能大幅降低研究成本，也能節省人力及研究時間。利用計算流體力學運用滑動網格與流體體積(VOF)兩種技術的結合，有效預測TLCD受水平力移動後液面擺動之振幅，並計算出不同移動頻率和不同阻塞比之水頭損失係數即找出TLCD之自然頻率。紊流模式採用層流模式及k-ε標準紊流模式開始測始，結果發現使用層流模式預測最大液面振幅較k-ε標準紊流模式準確。而在模擬中發現左右兩個垂直註分別之最大液面振幅有明顯誤差，將網格局部加密後發現誤差值變小。且在60~80秒內之平均值不會因此而改變。因此為了增加模擬效率，採用均一結構網格大小，而不採用局部網格加密。由數值模擬結果與實驗結果比較得知，靠近共振頻率時之最大液面振幅誤差值較大，誤差百分比約為10%，其餘移動頻率百分比則為5%以下，而由數值模擬求得水頭損失係數與TLCD自然頻率之結果和實驗比較誤差不大，在可接受之容許範圍之內。
Relation:	Wind and Structures 14(5), pp.435-447
DOI:	10.12989/was.2011.14.5.435
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