МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЖИДКОСТИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ КОЛЕБАНИЙ МЕМБРАНЫ В ТРУБЕ
Аннотация
В статье предложена математическая модель волновых процессов в идеальной несжимаемой жидкости внутри цилиндрической трубы с колеблющейся мембраной на одном конце. Показано, что внешняя сила, приложенная к мембране, находящейся на одном конце трубы, вызывает ее поперечные вынужденные колебания, которые в свою очередь вызывают возмущение давления внутри трубы. Рассмотрен случай гармонического внешнего воздействия при фиксированных частотах. Проанализированы результаты воздействия внешних сил различных распределений, в том числе и постоянного равномерного. Приведены аналитические результаты моделирования для трубы произвольного и кругового сечений. Численное моделирование проведено для случая равномерного распределения по поверхности мембраны внешней гармонической силы. В результате установлено, что максимальная амплитуда возбуждаемых колебаний расположена вблизи основания трубы, в котором закреплена мембрана. Затухание волны, как правило, происходит достаточно быстро.
Об авторах
Сергей Евгеньевич Савотченко
Белгородский государственный технологический университет им.В.Г. Шухова
Россия
Россия
Александр Семенович Горлов
Белгородский государственный технологический университет им.В.Г. Шухова
Россия
Россия
Список литературы
1. Яандау л.Д. Теоретическая физика. Т. VI. Гидродинамика / л.Д. ландау, Е.М. лифшиц. М.: Наука, 1986. 736 с.
2. Биркгоф Г. Гидродинамика / Г Биркгоф. М.: Изд-во ин. лит, 1963. 244.
3. Боголюбов А.Н. Задачи по математической физике / А.Н. Боголюбов, В.В. Кравцов. М.: Изд-во МГУ, 1998. 350 с.
4. Тихонов А.Н. Уравнения математической физики / А.Н. Тихонов, А.А. Самарский. М.: Изд-во МГУ, 1999. 798 с.
5. Савотченко С.Е. Вынужденные капиллярные волны в покрытом тонкой пленкой бассейне / С.Е. Савотченко // Известия высших учебных заведений. Физика. 2008. Т. 51. № 3. С. 3-6.
6. Савотченко С.Е. Моделирование вынужденных внутренних капиллярных волн / С.Е. Савотченко // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2015. Т. 11. № 2. С. 87-90.
7. Савотченко С.Е. Резонансные особенности распространения вынужденных волн в жидкостях по трубам / С.Е. Савотченко, А.С. Горлов // Наука. Инновации. Технологии. 2017. №. 2. С. 63-72.
Рецензия
Для цитирования:
Савотченко С.Е., Горлов А.С. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЛНОВЫХ ПРОЦЕССОВ В ЖИДКОСТИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ КОЛЕБАНИЙ МЕМБРАНЫ В ТРУБЕ. Наука. Инновации. Технологии. 2018;(1):43-54.
For citation:
Savotchenko S.E., Gorlov A.S. Simulation of wave processes in liquid under the vibrations of the membrane in the tube. Science. Innovations. Technologies. 2018;(1):43-54. (In Russ.)
Просмотров:
39
Послать статью по эл. почте 