Экспериментальное исследование взаимодействия волнообразно деформируемых тел с жидкостью тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.05 ВАК РФ

РГо ОД

М . г"Ч ■•Г-'У?

и 0

На правах рукописи

ТАЛДЫКИН МИХАИЛ ВЛАДИМИРОВИЧ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОЛНООБРАЗНО ДЕФОРМИРУЕМЫХ ТЕЛ С ЖИДКОСТЬЮ

01.02.05 -механика жидкости, газа и плазмы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Казань-1997

Работа выполнена в Институте механики и машиностроения Казанского научног

центра Российской академии наук

Научный руководитель: член-корреспондент РАН.

доктор физико-математических наук,

профессор Пльгамов М.Л.

Соруководшель : кандидат физико-магематических наук

Феднев В.Л.

Официальные оппоненты: Член-корреспондент Академии наук РТ.

Заслуженный деятель наук РТ. доктор физико-математических на}к, профессор

Иванов. И.Л. кандидат физико-математических наук, доцент Филатов Е.И.

Ведущая ортнизация: Пижа ородскнй филиал института машиноведения

РАН имени А.А.Клагонравова

Защита состоится "2'?"сре&рал£С' 1997 г. в 14 час. 00 мин.

на заседании диссертационного совета К 063.37.05 при Казанском ордена Трудового Красного Знамени технологическом университете по адресу: 420015, г.Казань. \л. К.Маркса,68, зал заседаний Ученого Совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КГТУ.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печашо, просим направля1ь по адресу: 420015, ул.К.Маркса, д.68, диссертационный совет К063.37.05.

Автореферат разослан "22," января 1997 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук доцент

М.Б.Хадиев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Одно из направлений нестационарной гидромеханики - изучение колебаний тел в жидкости. При колебаниях возникает ряд специфических эффектов, которые могут оказаться как полезными, так и негативными. Так предпринимались попытки снижения с помощью колебаний сопротивления транспортируемых жидкостей в трубах, повышения пропульсивных свойств плавающих объектов, создания движителей, основанных на принципах волнового перемещения рыб и водных животных и т.д. При этом одна из основных проблем - техническая реализация данных идей . Во всех случаях остаётся также открытым вопрос о реальной полезности использования соответствующих устройств . Поэтому необходимо проведение поисковых работ, охватывающих различные стороны, начиная с анализа кинематических схем, разработки новых механизмов, методик измерения основных параметров, развития вопросов теории и кончая созданием приемлимых конструктивных схем их реализации. Эти аспекты и рассматриваются в данной работе .

Актуальность. В результате длительной эволюции выработаны высокоэффективные волновые механизмы прокачивания сред, перемещения в жидкости деформируемых тел. Заимствование этих механизмов требует детального изучения взаимодействия колеблющихся поверхностей с жидкостью, особенностей гидродинамики волновых систем. При этом наиболее продуктивны подходы, когда сочетаются теоретические и экспериментальные методы исследований. Из сказанного следует, что создание экспериментальных установок, разработка методик замеров и оценки основных параметров, анализ гидродинамики волновых систем являются актуальными.

Цель работ ы. Создание экспериментальных установок, разработка методик исследования, определение основных закономерностей взаимодействия волнообразно деформируемых тел с жидкостью, разработка конструктивных схем использования волновых принципов движения в технике.

Научная новизна. Выявлена аналогия в кинематических параметрах синусоидальных и циклоидальных кривых; разработаны оригинальные модели и установки для проведения испытаний волновых движителей и перистальтических насосов; установлено влияние геометрических параметров волновых систем на тяговые и расходные характеристики, показана, в отдельных случаях, их нелинейность; получены схемы течений жидкости около волнообразно колеблющихся тел.

Практическая ценность. Полученные в работе результаты, предложенные новые кинематические схемы, устройства для продвижения тел, снижения гидродинамического сопротивления, транспортировки сред в желобах могут быть использованы в практике проектных работ, при создании изделий новой техники. Часть их включена в научно-технические отчеты по хоздоговорной тематике, используется в учебном процессе.

Достоверность. Достоверность результатов диссертационной рабо ты обеспечивается корректностью и точностью проведения экспериментов, под тверждается сравнением решений рассматриваемых задач с теоретическим] данными и с результатами других авторов, а также согласием выявленных осо бенностей поведения волнообразно деформируемых тел в жидкости с имеющими ся представлениями.

Апробация работы Основные результаты, полученные в диссер тации, изложены в докладах и обсуждались на следующих научных конфе ренциях и семинарах:

4 итоговые научные конференции Казанского научного центра РАН; 4' семинары отдела механики Казанского физико-технического институ та i Института механики и машиностроения КНЦ РАН (1974-1996г.г.) руководимые член-корр. РАН М.А.Илыамовым;

* семинар но волновой динамике машин Нижегородского филиала Инсти тута Машиноведения имени A.A. Благонравова РАН ( 1996 г.) руководимый про фессором А.И. Весницким ;

* семинар кафедры "Техноло! ия конструкционных материалов" Казанского Государственного технологического университета руководимый член-корр.Af РТ, профессором Ф.А. Г'арифуллиным;

6 Всесоюзная конференция по проблемам нелинейных колебаний меха нических систем ( г. Киев, 1974г.),

* Летняя школа но теории взаимодействия упругих оболочек с жидкостью, га зом и твердым деформируемым телом (т. Казань, 1975г.);

* IV Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике (г. Киев 1976 г.);

Научно-познавательная программа Центрального телевидения "Это вы мо жете" (г. Москва, 1978 г.) руководимая В.А. Соловьевым;

Научно-техническая конференция Высшего военно-морского инженерной ордена Ленина училища им. Ф.Э.Дзержинского ( г. Ленинград, 1982 г.);

* Всесоюзная конференция Лаврентьевские чтения но механике, математике физике ( г. Киев, 1985г.);

Восьмая всесоюзная конференция "Судовые движители,средства активного управления и системы управления".( г.Москва,1989 г.);

VII Всесоюзный съезд по теоретической и прикладной механике (г. Москва 1991 г.);

Научные конференции Казанской Государственной сельскохозяйственно! Академии ( г. Казань, 1993 - 1996 г.г.);

Международный научно-технический семинар "Новые технологии-96" (г . Ка зань, 1996 г.);

4 IV конференция "Нелинейные колебания механических систем" (г.Н.Новгород 1996 г.);

F Республиканская конференция " Проблемы энергетики " - Казанский филиал Московского энергетического института (г. Казань, 1997 г. ); f Получена серебряная медаль ВДНХ СССР за экспонат "Управление деформаций оболочки"';

Г Экспериментальная установка и результаты исследований исполь-;уются для проведения практических занятий но курсу 'аэрогидромеханика" для студентов механико-математического факультета казанского государственного университета.

II у б л и к а н и я. Материалы диссертации опубликованы в 13 работах, в ■ом числе получено два авторских свидетельства.

Структура и объем работ ы. Диссертационная работа состо-тт из введения, пяти глав, заключения, библиографии, состоящей из 201 наиме-ювания отечественной и зарубежной литературы, и приложения. Содержаще работы изложено па 135 страницах машинописного текста, включая >7 рисунков и 1 таблицу.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертации и кратко изла-ается ее содержание.

В первой главе приводится обзор теоретических и экспериментальных работ ю гидродинамике волнообразно деформируемых тел и родственных задач. Раз-шчные аспекты проблемы рассматривались в работах М.Л. Лаврентьева, Г.В. Тогвиновича. М.Л. Ильгамова, C.B. Першина, С.А Регирера, Е.Д Сорокодума, З.Л. Фсдяева. Лайтхилла (Ligthill M. J.), Ву (Wu T. Y.), Келли (Kelly U.R.) с соав-орами, Тейлора (Teylor G. I.) и других авторов. Указывается на соответствующие «тематические трудности решения задач, на необходимость проведения экспериментальных исследований, дается общая постановка проблемы и цели исследова-шя.

Во второй главе рассматривается взаимодействие волнообразно деформи-|уемой гибкой пластины с жидкостью. При теоретической оценке скоростей дви-кения жидкостей делаются следующие допущения. Жидкость считается неогра-шченной, вязкой и несжимаемой; течение - плоско-параллельным. Бесконечно фотяженная пластина размещается вдоль оси .у. Внутренние силовые факторы в шастине не рассматриваются, колебании ее задаются в соответствии с экспериментальными результатами в виде бегущей волны. При условии, что колебания становившиеся, амплитуда b и частота w колебаний малы, для фу нкции тока ц>. тисываюшей движение жидкости, получим выражение:

(г/ = (Az+ В)е аг sin(ax-(ot) - V0z где: t - время ; х, г - координаты : а = 2к / Л- волновое число : Л - длина вол-1ы А, В - коэффициенты: V,, - индуцированная колебаниями пластины скорость кидкости,независящая от времени.

Величины V„ , А, В находятся из приближенных кинематических граничнь

условий вида

дцг д'ц/ дц/ д'ху ди.

— + и —т" = 0 , —— + и -— = —- (z = 0)

дг ' дг дх ' дхдг, dt

Здесь их = 0, uz = b siii(ax-wt)- вертикальное перемещение пластины.

В результате будет ц/ = -e(cz+ со)е " sin(a х- со t) - 0,5ег cz где: е= Ьа - относительная амплитуда колебаний: с - фазовая скорость волны. При этом компоненты скорости равны:

v, = -дц) / dz = -ecoze к ■ sin(ax - coi) - 0,5z'c ■ v. = 5vj; / дх = -e(co z- eje • cos(ou' - со t)

Видно что, колебательные составляющие скорости экспоненциально >бывак при удалении от пластины. Постоянная составляющая V„ = 0,Sc2c проноршк нальна скорости волны и квадрату относительной амплитуды. Ее появление об; словлено учетом нелинейных эффектов в граничных условиях.

Если основные геометрические и кинематические параметры волновой п< верхности (синусоиды): амплитуду, длину волны, длину дуги кривой, волновс число, радиус кривизны и т.д. выразить аналогично параметрам циклоидально кривой через "радиус качения" а — Л / 2п — 1 / а, относительную амгишту; £ = Ь/ а и обобщенную координату (р — оЛ то, можно показать, чю синусощ является геометрическим местом середин отрезков, соединяющих точки двух цш лоид. Последние получаются при синхронном обкатывании прямой двумя один ковыми окружностями ("сверху и снизу") при сдвиге циклоид относительно др; друга в половину периода, причем эти отрезки являются нормалями к синусоиде.

На основании этих свойств предложена новая кинематическая схема синусн! го механизма, обеспечивающего точное воспроизведение гармонического волш вого движения пластины для больших (с = l) значений относительной амилиг ды с одновременным заданием поперечных и угловых перемещений. Данная схе\ реализована, создана экспериментальная установка (рис. 1).

В ходе экспериментов установка крепилась на тележке, которая передвиг лась посредством тросовой системы по рельсам, расположенным вдоль борте водного бассейна длиной 12 м. Поступательная скорость тележки (пластины) механически согласуется с частотой колебаний пластины (фазовой скоростью и гибной волны с) сменными шкивами различных диаметров в соотношениях: c/v-0,6; 1,0; 3,0. Визуализация течения проведилась киносъемочной камерой "Конва автомат" КСР-1М методом трассирирующих частиц (алюминиевый порошок) системе, связанной с движущейся пластиной. В соответствии с полученными р зультатами можно выделить четыре режима обтекания. Один из них харакгериз ется равенством фазовой и посту-

нательной скоростей сЛ'= /. При пом наблюдакмся минимальные возмущени: волнообразно деформирующаяся пластина непрерывно движется вдоль огнуан лалыюго искривленного узкого канала (по М.А. Лаврентьеву). При с/у >1 ремизу ется режим создания тяги (пропеллерный режим), при с/у <1 - режим торможени (Рис.2). Визуализация течения за движущейся пластиной со скоростью, меньше фазовой скорости волны, снятая неподвижной камерой, показывает волнообра: ную полосу течения с вихрями, образующимися при каждом изменении направле ния взмахов задней кромки пластины (вихревая дорожка Голубева).

Далее исследуется изменение скорости продвижения, либо тяги в швартово: режиме, развиваемой упругой волнообразно колеблющейся пластиной (волновы: движителем) в зависимости от параметров изгибной бегущей волны. Механиз: волнообразования, состоящий из коленчатого вала, системы рычагов и тяг, ком пактно расположен непосредственно на деформируемой пластине, что позволяе получить легкую и мобильную модель волнового движителя (рис.3). Основно! элемент ее - гибкая пластина из винипласта размерами 0,6x0,15 м с числом волнь и, укладывающихся на длине пластины, равном единице. Пластина изгибается ] виде волны с постоянной длиной волны Я = 0,4 м, относительной амплитуд; £=0,283: 0,377; 0,471. Частота колебаний варьируется от 0 до 10 Гц.

Рис. 3 Схема установки для определения силы тяги и скорости продвижения волнообразно колеблющейся пластины.

Рис. 4 Кинематика движения пластины

При скоростных испытаниях модель волнового движителя вначале удерживалась на месте, затем отпускалась и набирала скорость, выходя на стационарный режим, на расстоянии около 3 м. Постоянная скорость продвижения модели находилась путем хронометрирования при прохождении базового участка длиной 0,25 и цифровым частотомером 43-35. Измерение частоты колебаний пластины ^фазовой скорости волны) производилось бесконтактным электродинамическим татчиком, установленным на коленчатом вату, действие которого заключается в треобразовании числа оборотов в соответствующее число электрических сигна-тов. Регистрация сигналов, производилась автоматически частотомером-фонометром Ф5080 синхронно с замером скорости. В процессе экспериментов иодель легко развивала скорость до 0,6 м-'с при частоте колебаний до 7 Гц. На тс.4 представлена кинематика волнообразно деформируемой пластины при вне-¡анном начате движения.

н

5,9 Гц

1,1 Гц

2,9 Гц

2,6 Гц

Рис.5 Осциллограммы шме-нения силы тяги за период колебания для различных частот колебании

0.2

0.1

Другой эксперимент с моделью заключатся в определении величины силы ]я-и (упора в швартовом режиме). Мгновенные значения тяш находились с помо-цью кольцевых динамометров из бериллиевой бронзы Бр. Б2 с наклеенными на шх проволочными тензодатчиками типа 2ПКБ-5-Ю0ГВ, смонтированных по мос-овой схеме. Деформация динамометров (сила тяги) регистрируется при помощи силителя 8ЛНЧ-7М и шлейфовых осциллографов М-102, Н-115. Предварительно [роизводилась тарировка динамометров статическим нагружением. Мгновенные вменения силы тяги, действующей на пластину,совершающую изгибно-:олебательные движения, за период колебаний для различных частот приведены [а рис.5. Средняя величина тяги определялась усреднением осциллограммы, а акже непосредственно замерялась весами большой инерционности с точностью вмерения 0,02 Н при наибольшей величине тяги ЗН.

В результате экспериментальных исследований установлено, что для волне обратно деформирующихся пластин в диапазоне чисел Яе (1,0+5,0) Ю5 при отш сительной амплитуды до £=0,471 величина тяги (упора в швартовом режим« имеет стационарную составляющую и нестационарную, несинусоидального хара! тера с удвоенной частотой, за период одного колебания имеет два максимума, с( огветствующие прохождению задней кромки пластины нейтрального ноложени Зависимость усредненной за период величины тяги от частоты колебани (фазовой скорое ги изгибной волны с) и относительной амплитуды (рис. 6а) имес сложный характер и отличается от теоретической квадратичной зависимост Т=к,р£3с' наличием четко выраженных перегибов.

о) б)

Рис.6. Зависимости я-тяги волновою движителя (пластины); б-скорости продвижеш ог частоты колебаний (скорости волны) для различных относительных амплитуд-е. Пунктирн: линия еоонклетвуег средней скорости соразмерных гидробионтов, сплошная - скорости волш п - жеперимент.

Члсншю-скоростная зависимость (рис. 66) показывает, что средняя скорост! продвижения пластины прямо пропоционатьна частоте колебаний пластины при одной и той же длине волны у ~ к2г;2(с - со) с разными углами наклона

(соответствующим перегибам на графике тяги). Прямые не проходят через начале координат, значению у= 0 соответствует некоторая величина с,г

Сравнение полученных результатов с теоретическими и экспериментатьныч данными (в том числе для гидробионтов) дает качественное согласие.

В третьей главе рассматривается взаимодействие осесимметричной волн образно деформируемой оболочки с жидкостью.

В § 3.1 приведена задача о колебании поверхности бесконечно протяженно! длинного цилиндра в вязкой жидкости. Так же, как и в случае с пластиной, пре

полагаются малые перемещения оболочки, внутренние силовые факторы не рассматриваются. кинематика считается заданной, жидкость - вязкой и несжимаемой, число Яе- малым но сравнению с единицей. Поверхность цилиндра деформируется в виде осесимметричных бегущих волн, вследствие чего жидкость приходит в движение со скоростью V„, либо цилиндр движется относительно жидкости со скоростью -1'0, которая подлежит определению.

Форма колебаний цилиндрической оболочки задается в виде:

N

иг = г + ХЬ„.?шп(ях - и, = 0, ие = 0 (1)

где: г„ - радиус недеформированной поверхности цилиндра:

Решение линеаризованных уравнений Навье-Стокса относительно функции гока (у в цилиндрических координатах г, л: представим в виде:

V = + ВгК, ]ня п(ссх -а*)- V/ (2)

где: Л„, В„, У0 - определяемые коэффициенты; К,„ К, - функции Макдонатьда.

Кинематические условия на контактной поверхности запишем следующим эбразом :

1 ас ¿?(1 дч*\ л

" И.—I----I =0 (г = г.)

г дг ' дг\г дг

1дц/ д (1 ¿?¥Л _ диг

г ас +и'¿А.г ас)" а

(3)

После подстановки (2) в (3) для оценки скорости продвижения цилиндра и гяги получим выражения :

V = ъгсГ{К,,К„п) : 7- = 2тф8!с> Я.Э (Кт,К^п)

где р - плотность жидкости; Г, 0- некоторые функции.

В § 3.2 описывается соответствующая экспериментальная установка (модель юлнового движителя), методика проведения исследований и измерения основных тараметров. Деформируемая цилиндрическая часть модели состоит из резиновой )болочкн, натянутой на ряд тороидальных оболочек из того же материала (Рис.7). 1од давлением воздуха, подаваемого от цилиндров генератора волн, тороидальное оболочки расширяются со сдвигом фаз Ж / 3, в то время как другие сжима-отся. Таким образом, на поверхности внешней оболочки создаются бегущие вол-[ы. Амплитуда и скорость бегущих волн в процессе эксперимента можно менять, ьлина волны залает ся конструктивно и для каждой модели неизменна.

Т.Н"

0.2

0.4 с, м/с

Рис 7 Общий вил модели Рис 8 Зависимость тяги 7"от скорости волны-с

о - эксперимент; 1,2- численное решение (МКР). п=6; 3, соответствен! (N1 М Сулейчанова), 3- аналитическое решение ( В Л.Федяев).

При определении тяги в швартовом режиме используются методика и прибс ры, описанные в § 2.5. Модель крепится к подвесной системе, которая может п< редвигаться по монорельсу вдоль водного бассейна. Подвесная система соединен с тензометрическим динамометром, который фиксирует силу тяги при возбужд< иии поверхностных волн. Скорость бегущих волн определяется по угловой скорс сти вращения генератора волн электродинамическим датчиком, амплитуда - п фотографии модели. При реверсировании генератора направление тяги и распр( странения бегущих волн меняется на противоположное. Показания тензодинамс метра сверялись с показаниями механических весов большой инерционности. П< грешность измерений в обоих случаях составляла около 0,02 Н. Величина тяг пропорциональна квадрату скорости поверхностной волны и квадрату амплитуд колебаний. Наблюдается качественное согласие между результатами экспериме! та, аналитического и численного решений (Рис.8).

В отличие от главы 3, в главе 4 рассматривался внутренняя задача о течени вязкой жидкости в трубе, стенки которой деформируются в виде бегущей волнь Подобные течения наблюдаются в физиологических процессах (продвижение с< держимого в желудочно-кишечном тракте, желчном протоке и т.д.), так и в техш ческих устройствах (пальцевые, перистальтические насосы и т.д.). Под действие осесимметричных волн па внутренней поверхности цилиндрической трубки вязк; жидкость внутри нее получает среднее движение.

При теоретическом рассмотрении (§ 4.1) все предположения относительно :омпонент перемещения оболочки, механизма ее возбуждения, числа Рейнольдса I т д. оставим без изменения. Колебания стенки задаются в виде: и2 = r0+ bsin(ах-cot), их ~ ип = 0. В результате найдем

у/ = - П |г2 - [а + bsin(ах - cot)\2 }

Здесь Р безразмерное давление.

Продольная скорость vv, средний^ и максимальный qmax расход жидкости

>удут определяться соотношениями

8<р(1-<р! /16) (1-<р!У : лр 2 + 3<р2 8тт( 2 + 3<р2) * (<Р=1) 4^=3/2 где <р = Ь/ г„

\\ = —^т^г1 - [а + bsin(ах - cot)^

Q ЛКТр/с А/ J /

? /

/ / Г

; / /

/ Л L 1

3.0 частота Гц

Рис.ч Модель перистальтической трубки. Рис. 10 Зависимость расхода жидкости от

частоты колебаний

При экспериментальном исследовании перистальтическою прокачивания спользуются модели (Рис. 9) и оборудование (генератор волн), аналогичные опи-агшым в предыдущей главе. На В1гутренней поверхности цилиндрической обо-очки возбуждаются две осесимметричные волны длиной 0,18 м, амплитудой до ,01м. При колебании стенки в виде бегущей волны вязкая жидкость приходит в вижение; происходит ее прокачивание. В отличие от внешней задачи в этом слу-ае определяется интегральная характеристика прокачивания - расход жидкости в мисимости от параметров волны с помощью двух вертикальных колен, в кото-ых автоматически поддерживается уровень воды. Средний расход жидкости на-

холится заполнением мерного сосуда за определенное время. Экспериментами установлено, что расход линейно зависит от скорости бегущей волны (Рис. 10) квадратично от ее амплитуды. Максиматьный расход наблюдается при полно: пережатии трубки. При этом достигается перепад давления 300 мм водяног столба. Приведена визуапнация течения жидкости на концах перисгатьтическо; трубки. Отмечен эффект продвижения твердою тела (цилиндра), находящегос внутри трубки. Причем, если направление движения жидкости в трубке совпадае с направлением волны, то движение стержня противоположно направлению вол ны. Объяснен механизм такого продвижения и дана оценка вызванной скорост) Произведено сравнение с имеющимися теоретическими решениями

В главе 5 на основе анализа и обобщения результатов исследований о волно вом продвижении предложены принципиальные схемы устройства для снижени сопротивления в текучей среде и устройства для транспортирования по желобах: признанные изобретениями.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

1. Основные параметры, описывающие геометрию и кинематику волнооб разно колеблющейся поверхности, выражены в удобном для технических расчето виде через обобщенную координату, "радиус качения" бегущей волны и относи тельную амплитуду.

2. Предложена новая кинематическая схема синусного механизма с однок менным заданием угловых и поперечных колебаний, обеспечивающая точное в произведение волнового движения поверхности при больших амплитудах колебал

3. На основе предложенного синусного механизма создана экспериментам установка для визуализации взаимодействия жидкости с пластиной, совершаю1 точные синусоида1Ьные колебания большой амплитуды. В зависимости от характ ных соотношений поступательной скорости пластины и фазовой скорости во; выдено четыре режима обтекания.

4. Разработана методика экспериментальных исследований взаимодейст волнообразно колеблющейся поверхности ( волнового движителя ) с жидкост определения силы тяги и вызванной скорости модели.

5. Установлено, что для пластины с одной волной длиной Я =0,4 м., при от сительных амплитудах 0,283; 0,377; 0,471 для чисел Ие величина тяги (у. в швартовом режиме) имеет стационарную составляющую и нестационарную, не нусоидалыюго характера, с удвоенной частотой. Зависимость тяги от частоты кс баний (фазовой скорости волны) отличается от квадратичной, получаемой при тес тическом решении. Наблюдаются четко выраженные плато" (перегиб: Зависимость скорости продвижения от частоты - линейная, с разными углами на! на. При малых амплитудах колебаний существует "критическая" частота, до кого

яга и скорость отсутствуют. Визуализация течения за движущейся пластиной пока-ывает волнообразную полосу течения с вихрями ( вихревая дорожка Голубева).

6. При осесимметричных колебаниях поверхности цилиндрической оболочки модель осесимметричного волнового движителя) с числом волн, укладывающимися 1а длине оболочки п=б, при постоянной относительной амплитуде £-0.628 и длине олны Я =0,12 м. изменение тяги по времени носит пульсирующий характер. Срсд-1яя тяга пропорциональна квадратам фазовой скорости волны (частоты) и амплиту-[ы колебаний. Сравнение полученных экспериментальных результатов с аналитиче-кими и численными решениями дает хорошее согласие.

7. В случае, когда жидкость находится внутри цилиндрической оболочки, деформирующейся в виде бегущей волны п-2 длиной Я =0,18 м. с постоянной ампли-удой е=0,28, происходит перистальтическое пульсирующее прокачивание ее. Средний расход жидкости линейно зависит от скорости волны и квадратично от мплитуды колебаний. Максимальной расход имеет место при полном пережатии ребнями волны проходного сечения, при этом достигается перепад давления до 300 ш. воздушного столба. Вызванные скорости жидкости пропорциональны скорости олны.

8. Экспериментально показана возможность продвижения волнообразно дефор-шруюшейся оболочкой твердого цилиндрического тела. Скорость продвижения тела фопорциональна скорости бегущей волны, но в отличие от перемещения жидкости в 1еристальтической трубке, направление перемещения противоположно направлению олны. Дается объяснение этого эффекта. Предложен механизм такого перемещения.

9. Предложены конкретные конструктивные решения использования волновых [ринципов перемещения в технике: устройство для снижения сопротивления трения I устройство для транспортирования материалов по желобам.

РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Ильгамов М.А., Талдыкин М.В., Федяев В.Л. Колебания цилиндриче-кого тела в жидкости // Тезисы докладов конф. по проблемам нелинейных олебаний механических систем.-Киев: Паукова думка, 1974.-С.73

2. Ильгамов М.А., Талдыкин М.В. Управление деформацией оболоч-:и.находящейся в жидкости // Сб. Труды семинара по теории оболочек,- Казань: Сазанский физико-техн. институт КФАН СССР, 1975,- в.6,- С.251-258.

3. Ильгамов А/./!., Сулешюнова М.М., Тачдыкин М.В., Федяев В.Л. Иссле-ювание тяги, развиваемой моделью волнового движителя //Аннотации докла-,ои IV Всесоюзного съезда но теор. и прикладной механике.-Киев : Паукова дума, 1976. -С.59.

4. Ильгамов М.А., Тачдыкин М.В. Экспериментальное исследование одной 1 одел и волнового движителя // Сб. Статика и динамика оболочек. Труды семина-

ра. - Казань: Казанским физико-технический институт КФАН СССР; 1977 B.Í С. 162-169.

5. Ильгаыов М.А., СулеймановаМ.М., ТалдыкинМ.В., Федяев B.J1. Об одш модели волнового движителя // ДАН СССР.- 1978.- т.242, N 2,- С.309-311.

6. Талдыкин М.В. О движении жидкости и твердого тела в деформиру мой трубе // Сб.Нелинсйные проблемы аэрогвдроупрутости Труды семинар; Казань: Казанский физико-технический институт КФАН СССР,1979.- в.11,- С.15 165.

7. Илъгамов М.А., Федяев В.Л.,Талдыкин М.В. Вызванное движение дефо мируемых тел в вязкой жидкости. Обзор // II Всесоюзная конф. Лаврентье ские чтения по математике, механике, физике. Тезисы докладов., -Киев, 198 С.103-105.

8. Талдыкин М.В., Федяев В.Л., Серазетдинова Г.В. О потоках жидкое] вблизи волнообразно деформируемых пластин // Сб. Взаимодействие оболочек < средой. Вып.20. Казань : Казанский физико-технический инсгиту-г КФА СССР. 1987,- С.118-123.

9. Талдыкин М.В., Нуруллин Р.Г. A.c. 1643365 /СССР/. Устройство д; транспортирования материалов по желобам. Заявка 29.03.88г. N 4419313, заре 22.12.90г. МКИ B65G53/04.

10. Серазетдинова Г.В., Снигерёв Б.А.. Талдыкин М.В., Федяев B.JI. О прок: чивании жидких сред волновыми насосами // Аннотации докладов VII Всесоюзш го съезда по теор. и прикл. механике. М. 1991 С.315.

11. Талдыкин М.В., Нуруллин Р.Г. A.c. 1812147 /СССР/. Устройство снижения сопротивления движущихся в текучей среде объектов. Заявка 21.11.90 N4885157, зарег. 10.10.92r. МКИ В63Н1/32.

12. Талдыкин М.В., Нуруллин Р.Г. Волновое перемещение жидких сред в те) нологических процессах // Тезисы докладов международного научно-техническог семинара "Новые технолопш-96" Казань 1996 С. 57

13. Талдыкин М.В. Взаимодействие волнообразно колеблющейся гибкой пл. стины с жидкостью И Тезисы докладов IV конф. Нелинейные колебания мехаш ческих систем. Н.Новгород. 1996. С. 147.

Откопировано на ризографе в Издательстве Форт Диалог. Заказ № 91. Тираж 100. Бумага офсетная. г.Казань, ул.Университетская, 17. Тел. (8432) 38-73-51