Variation of Sloshing Effect in Cylindrical Storage Tanks Depending on  Fluid Type

Begum Dagli; Muhammet Ensar Yiğit; Yalçın Bostancı

Makale detayları

Variation of Sloshing Effect in Cylindrical Storage Tanks Depending on Fluid Type

Yazarlar:

Begum Dagli | Muhammet Ensar Yiğit | Yalçın Bostancı

Yayıncı:

Afyon Kocatepe University

Ana Başlıklar:

İnşaat Mühendisliği

Dergi:

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.23 Issue 5, pp.1235-1245

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

10/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001302518

pISSN:

2149-3367

Anahtar kelimeler:

Özet:

 This study is conducted to demonstrate the destructive effect of earthquake force on special structures such as liquid tanks in terms of fluid-structure interaction problem. The dynamic behavior of the structure is investigated considering the tanks own weight, fluid weight, sloshing force, and earthquake force. Nonlinear analysis is performed using data from the Düzce earthquake. In the analyses applied with the ABAQUS finite element program, the steel tank is modeled using the Lagrangian approach, and three different fluid are modeled with the Eulerian approach. The calculations are carried out using the Coupled Eulerian-Lagrangian CEL method. Explicit time integration is utilized in the analysis. It is assumed that the torisperical closed cylindrical steel tank is filled with 70 water, oil, and petroleum. The maximum values of displacement and Von Mises stress at the reference points on the tank are presented comparatively. The free surface profiles are obtained for each fluid type separately. It has been observed that the effect of the hydrodynamic forces caused by sloshing on the structure changes depending on the type of stored fluid.

 This study is conducted to demonstrate the destructive effect of earthquake force on special structures such as liquid tanks in terms of fluid-structure interaction problem. The dynamic behavior of the structure is investigated considering the tanks own weight, fluid weight, sloshing force, and earthquake force. Nonlinear analysis is performed using data from the Düzce earthquake. In the analyses applied with the ABAQUS finite element program, the steel tank is modeled using the Lagrangian approach, and three different fluid are modeled with the Eulerian approach. The calculations are carried out using the Coupled Eulerian-Lagrangian CEL method. Explicit time integration is utilized in the analysis. It is assumed that the torisperical closed cylindrical steel tank is filled with 70 water, oil, and petroleum. The maximum values of displacement and Von Mises stress at the reference points on the tank are presented comparatively. The free surface profiles are obtained for each fluid type separately. It has been observed that the effect of the hydrodynamic forces caused by sloshing on the structure changes depending on the type of stored fluid.

 This study is conducted to demonstrate the destructive effect of earthquake force on special structures such as liquid tanks in terms of fluid-structure interaction problem. The dynamic behavior of the structure is investigated considering the tanks own weight, fluid weight, sloshing force, and earthquake force. Nonlinear analysis is performed using data from the Düzce earthquake. In the analyses applied with the ABAQUS finite element program, the steel tank is modeled using the Lagrangian approach, and three different fluid are modeled with the Eulerian approach. The calculations are carried out using the Coupled Eulerian-Lagrangian CEL method. Explicit time integration is utilized in the analysis. It is assumed that the torisperical closed cylindrical steel tank is filled with 70 water, oil, and petroleum. The maximum values of displacement and Von Mises stress at the reference points on the tank are presented comparatively. The free surface profiles are obtained for each fluid type separately. It has been observed that the effect of the hydrodynamic forces caused by sloshing on the structure changes depending on the type of stored fluid.

 Bu çalışma deprem kuvvetinin sıvı depoları gibi özel yapılardaki yıkıcı etkisini, akışkan- yapı etkileşimi problemi açısından ortaya koymak amacı ile gerçekleştirilmiştir. Yapının dinamik davranışı tank öz ağırlığı, akışkan ağırlığı, çalkantı kuvveti ve deprem kuvveti dikkate alınarak araştırılmıştır. Düzce depremine ilişkin veriler kullanılarak doğrusal olmayan analizler yapılmıştır. ABAQUS sonlu elemanlar programı ile yapılan analizlerde çelik tank Lagrangian, seçilen üç farklı akışkan Eulerian yaklaşımı ile modellenmiştir. Hesaplar Coupled EulerianLagrangian metod CEL üzerinden sürdürülmüştür. Analizlerde açık zaman entegrasyonu kullanılmıştır. Üstü kubbe şeklinde kapatılan silindirik çelik tankın 70 oranında su, yağ ve petrol ile dolu olduğu kabul edilmiştir. Tank üzerinde belirlenen referans noktalarında meydana gelen en büyük yer değiştirme ve Von Mises gerilme değerleri karşılaştırmalı olarak sunulmuştur. Serbest yüzey profilleri her akışkan için ayrı ayrı elde edilmiştir. Depolanan akışkan türüne bağlı olarak çalkantı kaynaklı hidrodinamik kuvvetlerin yapı üzerindeki etkisinin değiştiği gözlenmiştir.

Makale detayları

Variation of Sloshing Effect in Cylindrical Storage Tanks Depending on Fluid Type

Yazarlar:

Begum Dagli | Muhammet Ensar Yiğit | Yalçın Bostancı

Yayıncı:

Afyon Kocatepe University

Ana Başlıklar:

İnşaat Mühendisliği

Dergi:

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.23 Issue 5, pp.1235-1245

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

10/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001302518

pISSN:

2149-3367

Fluid-structure interaction

CEL

Sloshing

Eulerian-Lagrangian approachesAkışkan-yapı etkileşimi

CEL

çalkantı

Eulerian-Lagrangian yaklaşımları

Sayı

Makale detayları

Yazarlar: Begum Dagli | Muhammet Ensar Yiğit | Yalçın Bostancı

Yayıncı: Afyon Kocatepe University

Ana Başlıklar: İnşaat Mühendisliği

Dergi: Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.23 Issue 5, pp.1235-1245

Belge Tipi: Makale

Yayın Tarihi: 10/2023

Belge Dili: Türkçe

Document ID (Org No.): 2001302518

pISSN: 2149-3367

Sayı

Yazarlar:

Begum Dagli | Muhammet Ensar Yiğit | Yalçın Bostancı

Yayıncı:

Afyon Kocatepe University

Ana Başlıklar:

İnşaat Mühendisliği

Dergi:

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen Ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Vol.23 Issue 5, pp.1235-1245

Belge Tipi:

Makale

Yayın Tarihi:

10/2023

Belge Dili:

Türkçe

Document ID (Org No.):

2001302518

pISSN:

2149-3367