Sloshing

From: Flavio Zanovello <flaviozanovello_at_hotmail.com>
Date: Thu, 22 Dec 2005 21:08:12 +0100

Vi sottopongo un problema interessante: per lavoro devo studiare
il problema di un serbatoio parzialmente riempito di acqua soggetto
a terremoto.
Tale problema � chiaramente gi� stato studiato perch� � di interesse
in molte applicazioni (ad esempio nel nucleare dove lavoro).
Per sollecitazioni orizzontali il primo dato di interesse � valutare il
momento cui � sottoposto il serbatoio (che potrebbe ribaltarsi o
dare luogo a grosse sollecitazioni sui vincoli a terra) e la forza che
tende a far traslare il serbatoio stesso. Altro dato di interesse per
serbatoi aperti � l'altezza dell'onda generata, per vedere se si hanno
sversamenti. Successivamente si pu� valutare il campo di sforzi
cui sono sottoposte le pareti.
Il caso pi� semplice � quello di serbatoio cilindrico verticale.
A conti fatti si vede che il problema pu� essere modellato da una serie
infinita di oscillatori armonici aventi masse fittizie Mi posti a diverse
quote Hi dal fondo del serbatoio e sottoposti all'azione della forzante
esterna (il sisma di riferimento � dato dalla normativa). Per fluidi molto
viscosi e serbaoi piccoli si inserisce uno smorzatore.
Vi � inoltre una componente (che potremmo dire di ordine zero), anch'essa
caratterizzata da una massa fittizia, per cui la velocit� del fluido sulle
pareti
� pari a quella delle pareti stesse e quindi non da luogo a sbattimento.

Se invece si considera il serbatoio come deformabile il problema si complica
di molto perch� non si ha pi� disaccoppiamento dei modi. In questo caso
il problema viene semplificato considerando che le frequenze di vibrazione
del serbatoio sono estremamente pi� alte di quelle che si generano nel
fluido
e il problema viene nuovamente disaccoppiato.
Voi vi chiederete: e dopo sta pappardella a noi che ce ne frega? Mi sembrava
un problema interessante di cui magari qualcuno sa qualcosa o sa proporre
analogie.

Flavio
Received on Thu Dec 22 2005 - 21:08:12 CET