1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Механика твердого тела
  4. № 6, 2022

Известия РАН. Механика твердого тела, 2022, № 6, стр. 41-53

САМОВОЗБУЖДАЮЩИЕСЯ КОЛЕБАНИЯ МАЛОВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РОТОР С МАЛЫМ ЧИСЛОМ РАДИАЛЬНЫХ ПЕРЕГОРОДОК

А. Н. Никифоров a, *

a Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Москва, Россия

* E-mail: n.andre@mail.ru

Поступила в редакцию 20.10.2021
После доработки 19.12.2021
Принята к публикации 21.12.2021

Аннотация

Предложена теория (математическая модель) прецессии гибкого ротора с полостью, равноразделенной радиальными перегородками и частично заполненной маловязкой жидкостью. Самовозбуждающиеся во вращающемся и прецессирующем роторе с малым числом перегородок (от 1 до 3) колебания жидкости приводят к специфическим частотам системы и динамической неустойчивости в диапазоне, не связанном с обычной синхронной критической скоростью.

Ключевые слова: вал, жидкость, перегородки, динамика, вибрация

Список литературы

  1. Selmi M., Herbert T. Resonance phenomena in viscous fluids inside partially filled spinning and nutating cylinders // Phys. Fluids. 1995. V. 7. № 108. P. 108–120. https://doi.org/10.1063/1.868731

  2. Ulbrich H., Cyllik A., Ahaus G. Stabilization of centrifuges with instabilities due to fluid – structure interactions: Various control approaches // Int. J. Rotat. Mach. 2001. V. 7. № 5. P. 323–333, https://doi.org/10.1155/S1023621X01000276

  3. Soto-Urbiola L., Lopez-Parra M. Liquid self-balancing device effects on flexible rotor stability // Shock Vibr. 2013. V. 20. P. 109–121, https://doi.org/10.3233/SAV-2012-0731

  4. Marques F., Lopez J.M. Precession of a rapidly rotating cylinder flow: traverse through resonance // J. Fluid Mech. 2015. V. 782. P. 63–98, https://doi.org/10.1017/jfm.2015.524

  5. Preussner C., Kollmann F.G. On the stability of a spinning, fluid filled and sectored rotor // Comp. Struct. 1988. V. 30. № 1–2. P. 131–141, https://doi.org/10.1016/0045-7949(88)90221-0

  6. Tao M., Zhang W. Dynamic stability of a rotor partially filled with a viscous liquid // J. Appl. Mech., Trans. ASME. 2002. V. 69. № 5. P. 705–707, https://doi.org/10.1115/1.1458553

  7. Дерендяев Н.В. Устойчивость вращения роторных систем, содержащих жидкость. Нижний Новгород: Изд-во ННГУ, 2014. 154 с.

  8. Ishida Y., Liu J. Elimination of unstable ranges of rotors utilizing discontinuous spring characteristics: an asymmetrical shaft system, an asymmetrical rotor system, and a rotor system with liquid // ASME J. Vibr. Acoust. 2010. V. 132. № 1. P. 011011, https://doi.org/10.1115/1.4000842

  9. Firouz-Abadi R.D., Permoon M.R., Haddadpour H. On the instability of spinning cylindrical shells partially filled with liquid // Int. J. Struct. Stab. Dyn. 2012. V. 12. № 3. P. 1250018, https://doi.org/10.1142/S0219455412500186

  10. Kern D., Jehle G. Dynamics of a rotor partially filled with viscous incompressible fluid // Proc. Appl. Math. Mech. 2016. V. 16. P. 279–280, https://doi.org/10.1002/pamm.201610128

  11. Dyakova V., Kozlov V., Polezhaev D. Oscillation-induced sand dunes in a liquid-filled rotating cylinder // Phys. Rev. E. 2016. V. 94. P. 063109, https://doi.org/10.1103/PhysRevE.94.063109

  12. Wang G., Yuan H. An analysis of dynamic stability for a flexible rotor filled with liquid // Phys. Fluids. 2018. V. 30. P. 037101, https://doi.org/10.1063/1.5017582

  13. Wang H., Chen G., Jiang G. Stability analysis of an anisotropic rotor partially filled with viscous incompressible fluid based on Andronov-Hopf bifurcation // Phys. Fluids. 2021. V. 33. P. 064111, https://doi.org/10.1063/5.0055675

  14. Хронин Д.В. Теория и расчет колебаний в двигателях летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1970. 412 с.

  15. Гольдштик М.А., Штерн В.Н., Яворский Н.И. Вязкие течения с парадоксальными свойствами. Новосибирск: Наука (сибирское отделение), 1989. 336 с.

  16. Firouz-Abadi R.D., Haddadpour H. The flexural instability of spinning flexible cylinder partially filled with viscous liquid // J. Appl. Mech. 2010. V. 77. № 1. P. 011001, https://doi.org/10.1115/1.3172143

  17. Голоскоков Е.Г., Филиппов А.П. Нестационарные колебания механических систем. Киев: Наукова думка, 1966. 336 с.

  18. Nikiforov A. Natural surface oscillations of rotating fluid along radial baffles of rotor // ASME J. Fluids Eng. 2016. V. 138. № 6. P. 061202, https://doi.org/10.1115/1.4032300

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Механика твердого тела

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал