I. I. Valov, Yu. P. Kabanov
STUDYING A FORCE ACTION ON A FLAT BOUNDLESS BARRIER FROM A GAS GENERATOR ACTIVATED UNDERWATER
DOI: 10.17804/2410-9908.2018.6.229-236 The article aims to solve the problem of determination of a pressure field in liquid and a power load on elements of an object and test equipment at experimental tryout of underwater movement of objects. It presents a procedure of calculating the field of pressures on a flat barrier from the moment of underwater activation of a gas generator to touching of the barrier by a bubble. The barrier is replaced by a symmetrically arranged bubble of liquid, and the task is reduced to analyzing the movement of two spheres with varying radii and variable gas mass inside; the flow potential in this case has the form of the combination of Legendre polynomials. A law of a gas bubble evolution is derived, similar to the Rayleigh equation; the gas mass in the bubble is defined according to the Saint-Venant equation. Pressure distribution on the barrier is found using the Cauchy-Lagrange integral. The developed methodology offers the possibility of evaluating loads on a moving object and a test bench at gas generator activation.
Keywords: gas generator, pressure distribution in liquid, experimental qualification References:
1. Milne Thomson L.N. Theoretical Hydrodynamics, 4th ed., London, Macmillan, 1960.
2. Kostukov A.A. Vzaimodeistvie tel, dvizhushchikhsya v zhidkosti [Interaction of Bodies Moving in a Liquid]. Leningrad, Sudostroenie, 1972, 310 p. (In Russian).
3. Levkovsky Y.L. Struktura kavitatsionnykh techeniy [Structure of Cavitation Flows]. Sudostroenie Publishing House, Leningrad, 1978. (In Russian).
4. Volkov O.V., Petrov A.G. Motion of a variable-volume sphere in an ideal fluid near a plane surface. Fluid Dynamics, 1971, vol. 6, iss. 5, pp 808–817. DOI: 10.1007/BF01013864.
5. Voronin V.V., Kulikov V.N. The distribution of high-pressure gas jet in water at outflow from a submerged nozzle. In: Trudy TsAGI [TSAGI Proceedings], 1987, no. 2384, 16 p. (In Russian). И. И. Валов, Ю. П. Кабанов
ИССЛЕДОВАНИЕ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ПЛОСКУЮ БЕЗГРАНИЧНУЮ ПРЕГРАДУ ПРИ ЗАПУСКЕ ПОД ВОДОЙ ГАЗОВОГО ГЕНЕРАТОРА
Статья посвящена решению задачи определения поля давлений в жидкости и силовых нагрузок на элементы объекта и испытательного оборудования при экспериментальной отработке движения объектов под водой. Приводится методика расчетов по определению поля давлений на плоскую преграду от момента запуска под водой газового генератора до касания пузырём преграды. Преграда заменяется симметрично расположенным пузырём жидкости и задача сводится к исследованию движения двух сфер переменного радиуса с переменной массой газа в них, при этом потенциал течения представляется в виде комбинации полиномов Лежандра. Выводится закон развития газового пузыря, аналогичный уравнению Рэлея, масса газа в пузыре определяется в соответствии с уравнением Сен-Венана. Распределение давления на преграде находится с использованием интеграла Коши-Лагранжа. Построенная методика дает возможность оценить нагрузки на движущийся объект и экспериментальный стенд при запуске газового генератора.
Ключевые слова: газогенератор, поле давлений в жидкости, экспериментальная отработка Библиография:
1. Милн-Томпсон Л. М. Теоретическая гидродинамика / пер. с английского. – М. : Мир, 1964. – 660 с.
2. Костюков А. А. Взаимодействие тел, движущихся в жидкости. – Л. : Судостроение, 1972. – 310 с.
3. Левковский Ю. Л. Структура кавитационных течений. – Л. : Судостроение, 1978. – 224 с.
4. Voinov O. V., Petrov A. G. Motion of a variable-volume sphere in an ideal fluid near a plane surface // Fluid Dynamics. – 1971. – Vol. 6, iss. 5. – P 808–817. –DOI: 10.1007/BF01013864.
5. Воронин В. В., Куликов В.Н. Распространение высоконапорной газовой струи в воде при истечении из затопленного сопла // Труды ЦАГИ, вып. 2384. – М. : 1987.   
Библиографическая ссылка на статью
Valov I. I., Kabanov Yu. P. Studying a Force Action on a Flat Boundless Barrier from a Gas Generator Activated Underwater // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2018. - Iss. 6. - P. 229-236. - DOI: 10.17804/2410-9908.2018.6.229-236. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2018-6/2018-6_243.html (accessed: 26.12.2024).
|
