Свободные осесимметричные колебания двухслойной жидкости с упругим разделителем между слоями при наличии сил поверхностного натяжения
Авторы: Пожалостин А.А., Гончаров Д.А.
Опубликовано в выпуске: #12(24)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-12-1147
Раздел: Инженерные науки | Рубрика: Теоретическая механика. Проектирование механизмов и машин
На длительных пассивных участках полета разгонных блоков ракет-носителей реализуются условия микрогравитации. Чтобы исключить аварийные ситуации, необходимо бесперебойно подавать топливо в заборное устройство, например, с помощью полупроницаемых капиллярных фазоразделителей, обеспечивающих сплошность компонентов топлива. В статье проанализирована динамика непроницаемой мембраны, взаимодействующей с жидкостью. Рассматриваемую краевую задачу можно применять в качестве первого приближения для анализа динамики такого фазоразделителя. Изложено точное аналитическое решение краевой задачи о малых свободных осесимметричных колебаниях двухслойной жидкости с упругим разделителем между слоями при наличии сил поверхностного натяжения. Получено трансцендентное частотное уравнение, члены которого - быстро сходящиеся ряды.
Литература
[1] Пожалостин А.А. Свободные колебания жидкости в жестком круговом цилиндрическом сосуде с упругим плоским дном. Известия высших учебных заведений. Сер. "Авиационная техника", № 4, 1963, с. 25-32
[2] Петренко М.П. Собственные колебания жидкости со свободной поверхностью и упругого днища цилиндрической полости. Прикладная механика, Киев, 1969, т. V, вып. 6, с. 44-50
[3] Андронов А.В. "Колебания идеальной стратифицированной жидкости в контейнере с упругим днищем. Вопросы волновых движений жидкости, Краснодар, 1987, с. 7-15
[4] Нго Зуй Кан. О движении идеальной жидкости, подверженной силам поверхностного натяжения, заполняющей сосуд с плоским днищем. Механика твердого тела, 1980, № 3, с. 143-153
[5] Сапожников В.Б., Меньшиков В.А., Партола И.С., Корольков А.В. Развитие идей профессора В.М. Поляева по применению пористо-сетчатых материалов для внутрибаковых устройств, обеспечивающих многократный запуск жидкостных ракетных двигателей. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Москва, 2006, вып. 2, с. 42-57
[6] Капиллярные системы отбора жидкости из баков космических аппаратов. Поляев В.М., ред. Москва, УНПЦ "Энергомаш", 1997, 328 с.
[7] Пелевин В.Ф., Авраамов Н.И., Орлин С.А., Синцов А.Л. Эффективность теплообмена в пористых элементах конструкций жидкостных ракетных двигателей. Инженерный журнал: наука и инновации, № 4, 2013, с. 32
[8] Гончаров Д.А. Осесимметричные колебания двухплотностной жидкости в цилиндрическом баке. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2012. № 4. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/362856.html (дата обращения 26.09.2013)
[9] Гончаров Д.А. Динамика двухслойной жидкости, разделенной упругой перегородкой с учетом сил поверхностного натяжения. Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. №11.DOI: 10.7463/ 1113.0619258
[10] Шунгаров Э.Х., Гончаров Д.А. Об устойчивости малых колебаний свободной поверхности. Молодежный научно-технический вестник, № 4, 2013, с. 24
[11] Кононов Ю.Н., Татаренко Е.А. Свободные колебания упругих мембран, разделяющих многослойную жидкость в цилиндрическом сосуде с упругим дном. Динамические системы, 2006, вып. 21, с. 7-13