スロッシング — CAE用語解説

まさにそれ。スロッシングは容器内の液体が外部からの加振や加速度で揺れ動く現象だ。タンクローリーだけじゃなくて、ロケットの燃料タンクやLNGタンカーの設計でも超重要な解析テーマだよ。

液体が大きく動くとタンク壁面に衝撃荷重がかかるし、重心位置が動くから車両やロケットの姿勢制御にも悪影響が出る。実際にロケットの打ち上げ失敗原因がスロッシングだったケースもあるんだ。

液体と気体の界面（自由表面）を追跡する必要があるから、VOF法が定番だね。各セルの液体体積分率を追跡して、自由表面の変形を時間追跡する。当然、非定常解析になるから計算コストはかなりかかる。

もちろん。バッフルの形状や穴の大きさを変えてスロッシング低減効果を比較するのは、まさにCAEの得意分野だ。バッフルなしと比べて液面変動が50%以上減ることもある。動的メッシュを使えばタンク自体が動くケースもモデル化できるよ。

お、いいところに気付くね。矩形タンクの1次モードの固有振動数は解析的にも求められるから、まず手計算で目安を出して、CFDの加振条件を決めるのが効率的だよ。共振付近では液面が想像以上に暴れるから、安全率の設定にも注意が必要だね。