Page 229 - 《振动工程学报》2025年第9期

第 9 期 罗 帅，等：增稠剂对调谐液体阻尼器阻尼比与频率的影响研究 2159

规律，探讨了多个参数对 TLD 性能提升的影响，主 [11] LOVE J S， HASKETT T C. Nonlinear modelling of tuned
要得到如下结论： sloshing dampers with large internal obstructions： damping
and frequency effects[J]. Journal of Fluids and Structures，
(1) 增稠剂能够有效增加 TLD 系统的阻尼比，且
2018，79：1-13.
对频率几乎没有影响，因此增稠剂是一种提升 TLD [12] 黄鹏. 基于 CFD 的内置阻尼装置 TLD 振动特性参数化分
性能的有效方法。但是部分增稠剂时效性不高，放 析 [D]. 广州：广州大学, 2020.
置 2 个月后，液体黏性降低明显，就本文选用的 2 类 HUANG P. CFD-based parametric analysis on vibration char-
acteristics of TLD system with internal damping devices[D].
增稠剂而言，羧甲基纤维素钠性能明显优于海藻酸 Guangzhou：Guangzhou University，2020.
钠，因此选用合适的增稠剂尤为重要。 [13] CASE K M，PARKINSON W C. Damping of surface waves
(2)TLD 水深比变化，对 TLD 频率和阻尼比影响较 in an incompressible liquid[J]. Journal of Fluid Mechanics，
1957，2（2）：172-184.
小；外激励的幅值和频率对 TLD 频率和阻尼比均影响
[14] SCARSI G. Natural frequencies of viscous liquids in rectangu-
较小，但对液体晃动波高影响显著；随着水箱尺寸增加， lar tanks[J]. Meccanica，1971，6（4）：223-232.
TLD 阻尼比降低，在尺寸相当小时，阻尼比增加明显。 [15] ZOU C F，WANG D Y，CAI Z H. Effects of boundary layer
(3) 不同类型的 TLD 系统受参数变化影响趋势一 and liquid viscosity and compressible air on sloshing charac-
teristics[J]. International Journal of Naval Architecture and
致。随着增稠剂浓度提高，4 种类型 TLD 阻尼比均有
Ocean Engineering，2015，7（4）：670-690.
明显提升，但是提升幅度不同，圆环形和 U 形更为明显； [16] AN Y H，WANG Z Z，OU G，et al. Vibration mitigation of
随着水深比增加，矩形、圆形和圆环形 TLD 阻尼比频率 suspension bridge suspender cables using a ring-shaped tuned
liquid damper[J]. Journal of Bridge Engineering， 2019，
提高，阻尼比降低，而 U 形 TLD 频率下降，阻尼比提高。
24（4）：04019020.
[17] ABRAMSON H N. The Dynamic behavior of liquid inmoving
参考文献： containers：NASA SP-106[R]. 1966.
[18] MIEDA T， ISHIDA K， JITU K， et al. An experimental
study of viscous damping in sloshing mode of cylindrical
[1] TAIT M J， EL DAMATTY A A， ISYUMOV N， et al.
tanks[C]//SMiRT 12，1993.
Numerical flow models to simulate tuned liquid dampers [19] BULIAN G，SOUTO-IGLESIAS A，DELORME L，et al.
（TLD） with slat screens[J]. Journal of Fluids and Structures，
Smoothed particle hydrodynamics （ SPH） simulation of a
2005，20（8）：1007-1023.
tuned liquid damper[J]. Journal of Hydraulic Research，
[2] TAIT M J， ISYUMOV N， EL DAMATTY A A. Perfor-
2010，48（Sup1）：28-39.
mance of tuned liquid dampers[J]. Journal of Engineering
[20] PIRNER M，URUSHADZE S. Liquid damper for suppress-
Mechanics，2008，134（5）：417-427.
ing horizontal and vertical motions：parametric study[J]. Jour-
[3] TAIT M J，EL DAMATTY A A，ISYUMOV N. An investi-
nal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，
gation of tuned liquid dampers equipped with damping screens
2007，95（9-11）：1329-1349.
under 2D excitation[J]. Earthquake Engineering & Structural [21] 李海宁. 海藻酸钠浓溶液的性能研究 [D]. 青岛：青岛大
Dynamics，2005，34（7）：719-735. 学，2012.
[4] ZHANG L F，ZHANG L L，XIE Z N，et al. Experimental LI Haining. Study on properties of sodium alginate concen-
study on vibration reduction performance of tuned liquid trated solution[D]. Qiangdao： Qingdao University， 2012.
dampers with damping screens[J]. Journal of Vibration Engi- [22] 郝超月. 羧甲基纤维素钠基水凝胶的制备及其应用 [D]. 天
neering，2022，35（3）：674-680. 津： 天津大学, 2018.
[5] CASSOLATO R M. The performance of a tuned liquid damper HAO C Y. Preparation and application of sodium
equipped with inclined and oscillating damping screens[D]. carboxymethylcellulose based hydrogel[D]. Tianjin： Tianjin
Hamilton：McMaster University，2007. University，2018.
[6] YU L T，XUE M，ZHENG J H. Experimental study of verti- [23] 柳 国 军. 一 种 建 筑 消 防 用 环 保 灭 火 剂 的 制 备 方 法 ：
cal slat screens effects on reducing shallow water sloshing in a CN106110559A[P]. 2016-11-16.
tank under horizontal excitation with a wide frequency [24] 蔡娟. 具有优异防火隔热性能的钢结构防火涂料及其制备
range[J]. Ocean Engineering，2019，173：131-141. 方法：CN111040522A[P]. 2020-04-21.
[7] GOUDARZI M A， SABBAGH-YAZDI S R， MARX W. [25] BAUER H F. Fluid oscillations in the containers of a space
Investigation of sloshing damping in baffled rectangular tanks vehicle and their influence on stability[R]. Marshall Flight
subjected to the dynamic excitation[J]. Bulletin of Earthquake Center，1964.
Engineering，2010，8（4）：1055-1072. [26] 孙北松. 基于吸热塔气弹模型的微型 TLD 风振控制试验研
[8] ZHONG W K. Research on the mechanical property of TLD 究 [D]. 长沙：湖南大学, 2020.
with internal baffles and optimization design of vibration SUN B S. Experimental investigation on the mitigtion of wind-
control for wind-induced tall buildings with TLD system[D]. induced vibration of solar tower by tiny TLD based on aeroe-
Guangzhou：Guangzhou University，2022. lastic test model[D]. Changsha：Hunan University，2020.
[9] JUNG J H，YOON H S，LEE C Y，et al. Effect of the verti-
cal baffle height on the liquid sloshing in a three-dimensional
第一作者：罗 帅（1998—），男，硕士研究生。
rectangular tank[J]. Ocean Engineering，2012，44：79-89.
E-mail：13684133002@163.com
[10] EVANS D V， MCIVER P. Resonant frequencies in a
container with a vertical baffle[J]. Journal of Fluid Mechan- 通信作者：李寿英（1977—），男，博士，教授，博士生导师。
ics，1987，175：295-307. E-mail：shyli@hnu.edu.cn