Dynamics of oscillation processes in siphon U-tubes

O. Y. Tkachenko V. N. Karazin Kharkiv National University, Svobody Sq., 4, 61022, Kharkiv, Ukraine
A. R. Kazachkov V. N. Karazin Kharkiv National University, Svobody Sq., 4, 61022, Kharkiv, Ukraine
V. A. Lykah National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute». Frunze Str., 21, 61002, Kharkiv, Ukraine
K. A. Minakova National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute». Frunze Str., 21, 61002, Kharkiv, Ukraine
E. S. Syrkin National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute». Frunze Str., 21, 61002, Kharkiv, Ukraine B.Verkin Institute for Low Temperature Physics and Engineering of the National Academy of Sciences of Ukraine Lenina Ave., 47, 61103, Kharkiv, Ukraine

Ключові слова: сполучені посудини, коливання рідини, рівняння руху, фазові траєкторії

Анотація

У роботі досліджена динаміка коливальних процесів у сифонній U-подібній трубці на основі системи сполучених сосудів, які заповнені однорідною рідиною. Наведені рівняння та фазові траєкторії, які описують рух рідини без врахування в’язкості та фонтанування, розглянуті частоти коливань в досліджуваній системі. В загальному випадку коливання є нелінійними, але при певних значеннях параметрів системи можлива їх лінеарізація. Одержано та проаналізовано в залежності від параметрів системи фазові портрети в лінійному та нелінейному випадках. Показано, що випадки мілкої та глибокої води у сифонній U-подібній трубці можуть бути розглянуті по аналогії з розповсюдженням пружних хвиль в конденсованому середовищі. Також розглянуто аналогії з гідродинамічними, механічними, електричними явищами, хвильовим рухом.

Завантаження

##plugins.generic.usageStats.noStats##

Посилання

D. J. Papoular, G. Ferrari, L. P. Pitaevskii, and S. Stringari. Phys. Rev. Lett., 109, 084501 (2012).

Gérard A. Maugin. Mechanics Research Communications, 69, 79 (2015).
D.R. Tilley, J Tilley. Superfluidity and Superconductivity, CRC Press (1990), 240 p.

M. J. Smith, J. J. Kobine, F. A. Davidson. Proc. R. Soc. A, 464, 905 (2008).

S. Upadhyay. Phys. Educ., 23, 21 (2006).

S. Sasaki, R. Ishiguro, F. Caupin, H. J. Maris, S. Balibar. Science, 313, 1098 (2006).

C. Gianino. Phys. Educ., 42, 488 (2007).

S-I Hong, Resonance, 16, 451 (2011).

Gradstein I. S., Ryzhik I. M. Table of Integrals, Series, and Products, The state. publishing house physical - a mat. literatures, М. (1963), p. 247.
S-I Hong, Phys. Educ., 45, 323 (2010).

Frank S. Crawford. Waves Berkeley Physics course, Nauka, Moscow (1974), 527 p.