Динамика и структура периодических течений в прямоугольном сосуде с демпферами

Приведены результаты экспериментов по изучению влияния поперечных пластин-демпферов, расположенных как нормально, так и под произвольным углом к направлению потока, на параметры стоячих поверхностных волн в вертикально колеблющемся прямоугольном сосуде. Методами трассерной визуализации показано, что демпфирующее действие пластин (установленных в узле стоячей волны) обусловлено переносом волновой энергии в систему трехмерных нестационарных вихрей по всей глубине жидкости. Научный и практический интерес представляют результаты исследования картины волновых течений на свободной поверхности жидкости при наличии пластин-демпферов в сосуде. Проведены количественные оценки эффективности действия пластин по изменению вида и частотному смещению резонансных зависимостей параметрически возбуждаемых волн. Получена универсальная зависимость декремента волны от относительного перекрытия центрального поперечного сечения сосуда.

Литература

[1] Ibrahim R.A. Liquid sloshing dynamics: Theory and applications. Cambridge Univ. Press, 2005. 948 p.

[2] Krata P. The impact of sloshing liquids on ship stability for various dimensions of partly filled tanks // Int. J. on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation. 2013. Vol. 7. No. 4. P. 481-489. DOI: 10.12716/1001.07.04.02 URL: http://www.transnav.eu/Article_The_Impact_of_Sloshing_Liquids_Krata,28,459.html

[3] Микишев Г.Н., Рабинович Б.И. Динамика тонкостенных конструкций с отсеками, содержащими жидкость. М.: Машиностроение, 1971. 563 с.

[4] Abramson H.N. The dynamic behavior of liquids in moving containers // NASA SP-106. 1966. 467 p.

[5] Craig K.J., Kingsley T.C. Design optimization of containers for sloshing and impact // Struct. Multidisc. Optim. 2007. Vol. 33. No. 1. P. 71-87. DOI: 10.1007/s00158-006-0038-6 URL: https://link.springer.com/article/10.1007/s00158-006-0038-6

[6] Sarpkaya T.S. Wave forces on offshore structures. Cambridge Univ. Press, 2010. 322 p.

[7] Рабинович Б.И. Неустойчивость жидкостных ракет и космических аппаратов. М.: ИКИ РАН, 2006. 40 с.

[8] Slosh Suppression - NASA space vehicle design criteria // NASA Technical Report SP-8031. 1969. 36 p.

[9] Калиниченко В.А., Нестеров С.В., Секерж-Зенькович С.Я., Чайковский А.А. Экспериментальное исследование поверхностных волн при резонансе Фарадея // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 1995. № 1. С. 122-129.

[10] Калиниченко В.А., Со А.Н. Экспериментальное исследование связанных колебаний сосуда с жидкостью // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2015. № 1. С. 14-25. DOI: 10.18698/1812-3368-2015-1-14-25

[11] Калиниченко В.А., Со А.Н., Чашечкин Ю.Д. Вихревое демпфирование колебаний жидкости в прямоугольном сосуде // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2015. № 5. С. 41-53.

[12] Чашечкин Ю.Д., Калиниченко В.А. Образы топографии в структуре суспензии в стоячих волнах // ДАН. 2012. Т. 446. № 3. С. 283-287.

[13] Калиниченко В.А., Со А.Н., Чашечкин Ю.Д. Картины циркуляционных течений в волнах Фарадея при наличии пластин-демпферов // Известия РАН. Механика жидкости и газа. 2016. № 5. С. 64-71.