Динамическое контактное взаимодействие упругой сферической оболочки и заполняющей ее жидкости с учетом кавитации

Abstract

В рамках внутренней задачи гидроупругости, описывающей динамику системы пузырек-жидкость-оболочка, разработан алгоритм взаимодействия упругой сферической оболочки с заполняющей ее сжимаемой жидкостью. В сферической системе координат динамика оболочки описывается уравнениями движения в постановке Кирхгофа-Лява, состояние газа в полости определяется уравнением баланса энергии, движение жидкости - волновым уравнением. Проанализированы случаи безотрывного движения системы жидкость-поверхность оболочки и случай отрыва жидкости с образованием кавитационной полости. Задача рассмотрена в трехмерной постановке.

В рамках внутрішньої задачі гідропружності, що описує динаміку системи бульбашка-рідина-оболонка, розроблено алгоритм взаємодії пружної сферичної оболонки з стискаємою рідиною, що її заповнює. В сферичній системі координат динаміку оболонки описують рівняння руху в постановці Кірхгофа-Лява, стан газу в порожнині визначається рівнянням балансу енергії, рух рідини - хвильовим рівнянням. Розглянуто випадки безвідривного руху системи рідина-поверхня оболонки та випадок відриву рідини та утворення кавітаційної порожнини. Задачу розглянуто в тривимірній постановці.

Within the framework of internal task of hydroelasticity, describing the dynamics of the system bubble-liquid-shell, an algorithm for the interaction of an elastic spherical shell with a filling of a compressible fluid. The dynamics of the shell is described by the equations of motion in the formulation of the Kirchhoff-Love, the state of gas in the cavity defined by the equation of energy balance for the fluid wave equation is used. The cases of nonseparated motion of the liquid-surface of the shell and the case of the separation of the liquid to form a cavity. The problem is considered in the three-dimensional formulation.