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Flüssigkeitsschwingungen mit freier Oberfläche in keilförmigen Behältern

Liquid oscillations with a free surface in wedge-shaped tanks

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Zusammenfassung

Es werden die natürlichen Frequenzen einer reibungsfreien und inkompressiblen Flüssigkeit mit freier Oberfläche in keilförmigen Behältern mit kleinem Öffnungswinkel bestimmt. Druckverteilung, Oberflächenauslenkung, Flüssigkeitskräfte und Momente können aus dem Geschwindigkeitspotential bestimmt werden. Für erzwungene Schwingungen der Anregung inx- undz-Richtung sowie für Rotationsanregung ϕ des Behälters können Kräfte und Momente der Flüssigkeit abgeleitet werden.

Experimentelle Untersuchungen ergaben für die fundamentale Eigenfrequenz mehrerer Behälter sehr gute Übereinstimmung mit den theoretischen Werten.

Summary

The natural frequencies of a liquid with a free surface contained in a tank with straight inclined side walls have been determined. Pressure distribution, free surface displacement, liquid forces and moments may be obtained from the velocity potential. For forced oscillations due to excitation inx, z and ϕ-direction forces and moments of the liquid have been derived.

Experimental investigations of the fundamental natural frequency of the liquid in various tank configurations exhibit very good agreement with the theoretical results.

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Authors and Affiliations

  1. Fachbereich Luft- und Raumfahrt, Hochschule der Bundeswehr München, D-8000, München, Bundesrepublik Deutschland

    H. F. Bauer

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  1. H. F. Bauer
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Bauer, H.F. Flüssigkeitsschwingungen mit freier Oberfläche in keilförmigen Behältern. Acta Mechanica 38, 31–54 (1981). https://doi.org/10.1007/BF01351461

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