円筒タンクのスロッシング防止ダンパーに関する実験と数値解析

Abstract

2003年北海道十勝沖地震ではスロッシングにより石油タンクの浮屋根が被災し、タンクの炎上に至った。今後、東海・東南海・南海地震においても同様の被害が予測され、その対策が緊急かつ重要なものとなっている。本研究では、スロッシングを防止するためダンパーを提案するとともに、その効果を検証するため、小規模模型実験および数値解析を行った。その結果、提案した抑制機構が小規模模型タンクにおけるスロッシング抑制に有効であることおよびVOFを用いた数値解析によりスロッシング抑制挙動を精度良く予測可能であることが分かった。

The liquid sloshing in petroleum tanks is one of severe problem against huge earthquakes such as the Tokai Tonankai and Nankai earthquakes. In this study, we are developing a damper to reduce sloshing. The damper consists of partitions with slits which gives resistance to liquid moving in the tank. Model experiment and numerical simulation are performed to study the effect of the damper. As a result, the experimental results show that the present dumper is effective to reduce sloshing of cylindrical tank. And the numerical results show that our numerical simulation method can accurately simulate the sloshing behaviors of the cylindrical tank in which the dumper is installed.