基于重叠网格技术的LNG波浪下内外流场耦合计算分析

《基于重叠网格技术的LNG波浪下内外流场耦合计算分析》是一篇探讨液化天然气（LNG）储罐在波浪作用下流体动力学行为的学术论文。该论文聚焦于如何通过先进的数值模拟方法，准确预测LNG储罐在海洋环境中的流场变化，从而为船舶设计和安全评估提供理论支持。

在现代航运业中，LNG作为清洁能源备受关注，其运输过程中储罐的安全性至关重要。由于海洋环境复杂多变，储罐在波浪作用下的动态响应成为研究热点。传统的计算方法往往难以准确捕捉储罐内外流场的相互作用，因此需要一种更为精确的数值模拟手段。

重叠网格技术作为一种先进的计算流体力学（CFD）方法，能够有效处理复杂的几何结构和运动边界问题。该技术允许不同区域使用独立的网格系统，并通过插值算法实现网格之间的信息传递。这种方法不仅提高了计算精度，还增强了对复杂流动现象的适应能力。

本文采用重叠网格技术对LNG储罐在波浪条件下的内外流场进行耦合计算分析。研究过程中，首先构建了储罐的三维模型，并根据实际海洋环境参数设定波浪条件。随后，利用CFD软件进行数值模拟，重点分析储罐内部液体的晃动行为及其对外部流场的影响。

通过对不同波浪频率和振幅情况下的模拟结果进行对比分析，论文揭示了波浪对储罐内液体运动的显著影响。结果显示，在特定频率下，液体的晃动幅度显著增加，可能导致储罐结构的应力集中，进而影响整体安全性。此外，外部流场的变化也对储罐的稳定性产生重要影响。

为了验证模拟结果的准确性，论文还进行了实验测试。实验采用高精度测量设备，对储罐在不同波浪条件下的动态响应进行观测。实验数据与模拟结果的对比表明，重叠网格技术能够较为准确地再现实际物理现象，为后续研究提供了可靠的数据支持。

此外，论文还探讨了不同网格划分方式对计算结果的影响。研究发现，网格密度的增加虽然能提高计算精度，但也会显著增加计算资源消耗。因此，合理选择网格参数是保证计算效率和精度的关键。

在分析过程中，作者还引入了多物理场耦合的概念，即同时考虑流体动力学、结构力学以及热力学等因素。这种多维度的分析方法有助于全面理解LNG储罐在复杂环境下的性能表现。

最后，论文提出了未来研究的方向，包括进一步优化重叠网格技术的应用，开发更高效的并行计算算法，以及结合人工智能等新兴技术提升数值模拟的智能化水平。这些方向的研究将有助于推动LNG储罐设计和安全评估领域的持续发展。

综上所述，《基于重叠网格技术的LNG波浪下内外流场耦合计算分析》是一篇具有较高学术价值和实用意义的论文。它不仅为LNG储罐的设计提供了新的思路，也为相关领域的研究奠定了坚实的基础。