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Numerical analyses of liquid slosh by Finite volume and Lattice Boltzmann methods

机译：有限体积和晶格Boltzmann方法的液体钢丸的数值分析

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Liquid slosh phenomenon has been widely observed in aerospace and aeronautic engineering. In this paper, Finite volume method (FVM) and Lattice Boltzmann method (LBM) are proposed to perform the quick evaluation of liquid slosh behaviour under different container designs. The effectiveness of the numerical models is validated by the existing experimental data. The validated models are then used to study the fuel slosh behaviour with different baffle ring designs. By inserting the baffle to divide the liquid region into multiple sections, the slosh motion of the liquid is suppressed. At the same time, the effectiveness and time efficiency of LBM model have been demonstrated by a parallel comparison with the results from the FVM model. It is found that the computational time cost of LBM model is only around 7.0% of the time cost for FVM model without compromise of the numerical accuracy. This supports the future utilisation of LBM model in quick design evaluation of slosh-like problem. (C) 2021 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.
机译：在航空航天和航空工程中已被广泛观察到液体Slosh现象。在本文中，提出了有限体积法（FVM）和晶格Boltzmann方法（LBM），以在不同的容器设计下进行液体Slosh行为的快速评估。现有的实验数据验证了数值模型的有效性。然后，经过验证的模型将使用不同的挡板设计来研究燃料槽行为。通过将挡板插入以将液体区域分成多个部分，抑制了液体的狭型运动。同时，通过与FVM模型的结果并行比较来证明LBM模型的有效性和时间效率。发现LBM模型的计算时间成本仅为FVM模型的时间成本的7.0％，而不会妥协数值准确性。这支持LBM模型的未来利用在快速设计评估中的斯洛斯科类似的问题。 （c）2021 Elsevier Masson SAS。版权所有。

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