RAS Energy, Mechanics & ControlПрикладная математика и механика Journal of Applied Mathematics and Mechanics

  • ISSN (Print) 0032-8235
  • ISSN (Online) 3034-5758

Amplitude-Frequency Characteristics and Stability Regions of a Two-Layer Liquid Under Angular Vibrations of a Solid Body

PII
10.31857/S0032823523060103-1
DOI
10.31857/S0032823523060103
Publication type
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 87 / Issue number 6
Pages
995-1005
Abstract
The article considers the problem of nonlinear oscillations of the motion of liquids completely filling an axisymmetric cylindrical vessel moving around a horizontal axis \(O{\kern 1pt} *{\kern 1pt} Y\). The motion of each fluid is assumed to be potential and formulated in a cylindrical coordinate system. The influence of nonlinear coefficients on the characteristics of dynamic processes during finite rotational movements of the vessel is estimated and the case of forced angular oscillations of a vessel with liquids relative to a fixed axis is considered. The main nonlinear effects associated with the rotation of the diameter of the interface of liquids are also revealed. An approximate solution of the obtained non-linear equations, found by the Bubnov-Galerkin method, was used in the article. As a result of the transformation, the amplitude-frequency characteristics and stability regions of a two-layer liquid are constructed under forced angular oscillations of a round cylindrical vessel.
Keywords
механическая система цилиндрическая полость гидродинамические коэффициенты основной резонанс возмущенная поверхность вращательное движение
Date of publication
01.06.2023
Year of publication
2023
Number of purchasers
0
Views
30

References

  1. 1. Акуленко Л.Д., Нестеров С.В. Колебания твердого тела с полостью, содержащей тяжелую неоднородную жидкость // Изв. РАН. МТТ. 1986. № 1. С. 27–36.
  2. 2. Акуленко Л.Д., Нестеров С.В. Нерезонансные колебания твердого тела с полостью, содержащей тяжелую двухслойную жидкость // Изв. РАН. МТТ. 1987. № 2. С. 52–58.
  3. 3. Ганичев А.И., Качура В.П., Темнов А.Н. Малые колебания двух несмешивающихся жидкостей в подвижном цилиндрическом сосуде // В кн.: Колебания упругих конструкций с жидкостью. Новосибирск: НЭТИ, 1974. С. 82–88.
  4. 4. Жуковский Н.Е. О движении твердого тела, имеющего полости, наполненные однородной капельной жидкостью. М.: Гостехиздат, 1948. 143 с.
  5. 5. Луковский И.А. Введение в нелинейную динамику твердого тела с полостями, содержащими жидкость. Киев: Наук. думка, 1990. 296 с.
  6. 6. Нариманов Г.С., Докучаев Л.В., Луковский И.А. Нелинейная динамика летательного аппарата с жидкостью. М.: Машиностроение, 1977. 208 с.
  7. 7. Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика твердого тела с полостями, частично заполненными жидкостью. М.: Машиностроение, 1968. 532 с.
  8. 8. Газиев Э.Л. Моделирование собственных колебаний системы “идеальная капиллярная жидкость–баротропный газ” в цилиндрическом контейнере // Crimean Int. Math. Conf. (CIMC-2003). Abstracts. Симферополь: КНЦ НАНУ, 2013. Т. 3. С. 51–52.
  9. 9. Лимарченко О.С. Нелинейные задачи динамики жидкости в резервуарах нецилиндрической формы. Киев: Адверта, 2017. 130 с.
  10. 10. Пожалостин А.А., Гончаров Д.А. Свободные осесимметричные колебания двухслойной жидкости с упругим разделителем между слоями при наличии сил поверхностного натяжения // Инж. ж.: наука и иннов. Электрон. ж. 2013. № 12 (24).
  11. 11. Вин Ко Ко, Ян Наинг У. Нелинейные колебания поверхности раздела двух жидкостей при угловых колебаниях бака // Инж. ж.: наука и иннов. 2021. Вып. 5. DOI: 10.18698/2308-6033-2020-5-2076
  12. 12. Вин Ко Ко, Темнов А.Н. Теоретическое исследование эффектов колебаний двух несмешивающихся жидкостей в ограниченном объеме // Вестн. Томского ГУ. Матем. и мех. 2021. № 69.
  13. 13. Вин Ко Ко, Темнов А.Н. Угловые колебания твердого тела с двухслойной жидкостью вблизи основного резонанса // Тр. МАИ. 2021. № 119. https://doi.org/10.34759/trd-2021-119-03
  14. 14. Win Ko Ko, Temnov A.N. Effects of oscillations of a two-layer liquid in an axisymmetric vessel // AIP Conf. Proc. 2021. V. 2318. Art. № 020004. https://doi.org/10.1063/5.0035840
  15. 15. Win Ko Ko, Temnov A.N. Research of amplitude-frequency characteristics of nonlinear oscillations of the interface of two-layered liquid // Int. J. Mech.&Mechatron. Engng. 2020. V. 14. № 1. P. 7–13.
  16. 16. Win Ko Ko, Temnov A.N. Experimental and theoretical studies of oscillations of stratified fluid // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci.&Engng. 2018. V. 468. Art. № 012031.
  17. 17. Sekerzh-Zen’kovich S.Y. The free oscillations of a viscous two-layer fluid in a closed vessel // JAMM. 1990. V. 54. № 1. P. 39–45.
  18. 18. Kalinichenko V.A. Regularization of barotropic gravity waves in a two-layer fluid // Fluid Dyn. 2019. V. 54. №. 6. P. 761–773.
  19. 19. La Rocca M., Sciortino G., Adduce C., Boniforti M.A. Experimental and theoretical investigation on the sloshing of a two-liquid system with free surface // Phys. Fluids. 2005. № 17. P. 062101.
  20. 20. Camassa R., Hurley M.W., McLaughlin R.M., Passaggia P.-Y., Thomson C.F.C. Experimental investigation of nonlinear internal waves in deep water with miscible fluids // J. Ocean Engng.&Marine Energy. 2018. V. 4. P. 243–257.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library