ВИМУШЕНІ КОЛИВАННЯ ПАЛИВНИХ БАКІВ ПРИ РІЗНИХ ЧИСЛАХ БОНДА
DOI:
https://doi.org/10.32782/2618-0340/2019.2-2.4Ключові слова:
вимушені коливання, число Бонда, вільна поверхня рідини, поверхневий натяг, методи скінченних та граничних елементівАнотація
Дослідження коливань рідини у резервуарах циліндричних, сферичних або більш складної форми з врахуванням технічних особливостей та математичне моделювання переважно здійснюють методами скінчених та граничних елементів. В даній роботі виконується аналіз форм та частот коливань рідини при перевантаженнях та за умови низької гравітації. Розглянуто різні параметри зовнішнього впливу. Вважається, що рідина є однорідною, нестисливою, а рух рідини безвихровий. Існує потенціал швидкості руху, що задовольняє рівнянню Лапласа. Співвідношення гравітаційних сил та сил поверхневого натягу визначаються числом Бонда. На вільній поверхні рідини виконуються динамічна та кінематична умови. Знайдені залежності зміни форми вільної поверхні за часом при різних частотах збурювальної сили. Розроблена методика дозволяє досліджувати поведінку рідини при різних числах Бонда.
Посилання
Abramson H. N. Dynamic behavior of liquid in moving containers. Appl. Mech. Reviews. 1963. Vol. 16. № 7. Р. 501–506.
Braslow A. L., Bhuta P. G., Hutton R. E., Abramson H. N., Stephens D. G. Propellant Slosh Loads : report : SP 8009 / NASA. Washington, 1968. 25 p.
Моисеев Н. Н., Румянцев В. В. Динамика тела с полостями, содержащими жидкость. М. : Наука, 1965. 440 с.
Луковский И. А., Барняк М. Я., Комаренко А. Н. Приближенные методы решения задач динамики ограниченного объема жидкости. К. : Наук. думка, 1984. 228 с.
Микишев Г. Н., Рабинович Б. И. Динамика тонкостенных конструкций с отсеками, содержащими жидкость. М. : Машиностроение, 1971. 564 с.
Николаев А. Д., Башлий И. Д. Определение параметров колебаний топлива в баках космических ступеней ракет-носителей перед повторными запусками маршевого двигателя при малых уровнях заполнения. Техническая механика. 2013. № 3. С. 10−20.
Николаев А. Д., Б ашлий И . Д . Математическое моделирование пространственных колебаний жидкости в цилиндрическом баке при продольных вибрациях его конструкции. Техническая механика. 2012. № 2. С. 14–22.
Башлий И. Д., Николаев А. Д. Математическое моделирование пространственных колебаний оболочечных конструкций с жидкостью с использованием современных средств компьютерного проектирования и анализа. Техническая механика. 2013. № 2. С. 18–25.
Investigation of Propellant Sloshing and Zero Gravity Equilibrium for the Orion Service Module Propellant Tanks : Final report / Microgravity University, Systems Engineering Educational Discovery. Kenosha, 2009. 22 p.
Башлий И. Д., Николаев А. Д., Свириденко Н. Ф. Влияние полетных вибраций верхних ступеней ракет-носителей на характеристики сорбционных процессов в жидком газонасыщенном топливе в баках сложной пространственной конфигурации. Техническая механика. 2011. № 2. С. 13–22.
Хоряк Н .В., Николаев А. Д. Математическое моделирование взаимодействия продольных колебаний корпуса жидкостной ракеты как многосвязной упруго-диссипативной системы и динамических процессов в двигательной установке. Техническая механика. 2010. № 3. С. 27–37.
Николаев А. Д., Хоряк Н .В., Башлий И. Д., Пирог В. А., Ходоренко В. Ф. Математическое моделирование свободных продольных колебаний конструкции третьей ступени и корпуса ракеты космического назначения "Циклон-4". Техническая механика. 2011. № 4. С. 37–44.
Науменко Н. Е., Соболевская М. Б., Сирота С. А., Николаев А. Д., Башлий И. Д. Нелинейные колебания свободной поверхности жидкости в горизонтально расположенном цилиндрическом баке. Техническая механика. 2015. № 4. С. 92–102.
Мироненко М. Л., Гнітько В. І., Дегтярьов К. Г. Метод дискретних особливостей у задачах коливань заповнювача паливних баків при перевантаженнях та в умовах низької гравітації. Вісник Харківського національного університету. Серія: Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління. 2019. Вип. 41. № 41. С. 20–26.
Gnitko, V., Naumemko, Y., Strelnikova E. Low Frequency Sloshing Analysis of Cylindrical Containers with Flat and Conical Baffles. International Journal of Applied Mechanics and Engineering. 2017. № 22 (4). Р. 867−881.
Еселева Е. В., Гнитько В. И., Стрельникова Е. А. Собственные колебания сосудов высокого давления при взаимодействии с жидкостью. Проблемы машиностроения. 2006. Т. 9. №1. С. 105−118.
