О динамике трубок с жидкостью (альтернативное название: Геометрическая механика в вашем огороде)

05.12.2014

Докладчик(и):  Вахтанг Путкарадзе, Факультет Математики и Статистики, Университет Альберты (Канада)
Дата, время проведения:  18 декабря 2014 г. (четверг)11:00 часов
Адрес:  Конференц-зал КК (ул. Красноказарменная, 17-а)


Аннотация: Гибкие трубки с текущей в них жидкостью, как правило, проявляют неустойчивость, если поток жидкости достаточно интенсивен. Эта неустойчивость существенна для различных инженерных задач и возникает во многих приложениях.Вповседневной жизни она наблюдается,например, при поливе из гибкого шланга. Как легко убедиться на практике, сгибание шланга приводит к изменению внутреннего поперечного сечения, которое в свою очередь влияет на динамику течения. Несмотря на большие усилия в этой области, динамическая задача,учитывающая изменение сечения шланга, не была решена. В данном докладе излагается последовательная теория такой динамики. Она основана на применении геометрически точной динамики эластичных стержней, записанной совместно с движением идеальной жидкостис учетом сохранения объема жидкости в каждой точке трубки. Выводятся уравнения движения и также показаносущественноевлияние изменения поперечного сечения на неустойчивость. Выводятся аналитические решения уравнений движения солитонного типа, не существующие при постоянном поперечном сечении. Будут также рассмотрены результаты экспериментов, демонстрирующие новое интересное явление- стабилизацию трубок путем вращения. В заключение обсуждается возможность применения этих результатов для динамики гибких башен, предназначенных аккумулирования солнечной энергии. Работа поддерживалась NSERC (NationalScienceandEngineeringResearchCouncilofCanada) и Университетом Альберты. Ссылки: F. Gay-Balmaz and V.Putkaradze,Exact geometric theory for flexible, fluid-conducting tubes ComptesRendusMecanique, 342, pp. 79-84 (2014). F. Gay-Balmaz and V. Putkaradze, On flexible tubes conveying fluid: geometric nonlinear theory, stability and dynamics, J. Nonlinear Science, to appear (2014). M. Chi, F. Gay-Balmaz, V. Putkaradze and P. Vorobieff, Dynamics and control of flexible solar updraft towers, Proc. Roy. Soc A, 471, 20140539 (2014).

Возврат к списку