Effect of the Coriolis forces on dynamics of the system reservoir–liquid under uniform outflowing

Abstract

Розглянуто задачу про рух цилiндричного резервуару, частково заповненого рiдиною, на маятниковому пiдвiсi в сумiснiй постановцi. Пiд час руху системи вiдбувається рiв- номiрне витiкання рiдини, локальними ефектами витiкання знехтувано. Показано, що побудована математична модель системи описує основнi механiчнi ефекти i не су- перечить законам збереження. Особливостi динамiки системи за наявностi витiкання проiлюстровано чисельними прикладами руху системи в разi початкового кiнематич- ного вiдхилення та пiд дiєю зовнiшнього iмпульсного навантаження. Вивчено внесок сил Корiолiса в розвиток хвильового руху на вiльнiй поверхнi рiдини за наявностi витiкання i проведено порiвняння iз задачею зi сталим об’ємом рiдини. Встановлено, що Корiолiсовi сили сприяють розвитку хвильового руху на вiльнiй поверхнi рiдини, проте пригнiчують високочастотнi форми коливань.

A problem of motion of the cylindrical reservoir, partially filled with liquid, on pendulum suspension is considered in combined statement. The system motion occurs under the presence of uniform outflowing of liquid with the neglect of outflowing local effects. It was shown that the constructed mathematical model of the system describes the main mechanical effects and does not violate the conservation laws. Peculiarities the system dynamics under the presence of liquid outflowing are shown by the numerical examples of the system behavior for initial kinematic perturbation and under the external impulsive loading. Effect of the Coriolis forces in the development of wave motion on a liquid free surface under the presence of outflowing and for constant liquid volume is characterized. It was ascertained that the Coriolis forces promote the development of wave motion on a free surface of liquid, but suppress amplitudes of high-frequency normal modes.