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 Betreff des Beitrags: beschleunigtes Fluid
BeitragVerfasst: Di Mai 31, 2016 10:13 am 
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Registriert: Sa Jan 29, 2011 4:14 pm
Beiträge: 17
Hallo,
ich habe folgendes Problem: Gegeben ist ein starrer Körper, der sich in der Ebene (also 2D) beschleunigt bewegt. Die Beschleunigung ax(x,y) und ay(x,y) ist gegeben. Sie ist aber nicht einfach nur rotatorisch, oder translatorisch, sondern allgemein. In diesem Körper befindet sich ein Hohlraum, der komplett mit einem Fluid gefüllt ist.
Mich interessiert die Druckverteilung in diesem Fluid. Zunächst dachte ich, das müsste eigentlich ganz einfach sein, nämlich so ähnlich wie man auch den statischen Druck unter Erdbeschleunigung berechnet: dp/dz = -rho*g (Dichte rho, Tiefenordinate z) und dann integriert man nach z. Hier wären es in der x-y-Ebene zwei Integrationen der Gleichungen

dp/dx = -rho*ax(x,y) und
dp/dy = -rho*ay(x,y)

mit den gegebenen Beschleunigungen (Erdbeschleunigung entweder darin enthalten oder vernachlässigt)
Nur was mir hier fehlt, ist die Randbedingung, die sonst ja immer gegeben ist, weil eine freie Oberfläche existiert. Gibt es im Allgemeinen einen Punkt, an dem der Druck Null ist? Ich vermute es, kann es aber nicht wirklich begründen. Und wenn ja wo? Im Beschleunigungspol? Aber der kann ja auch außerhalb des Fluids liegen. Dann wäre der Druck im Fluid überall größer Null, wie in einem Ballon.
Als Kontrollgleichung müsste das Fluid nach außen hin ja die gleiche Massenwirkung haben, wie ein gleich dichter Starrkörper, das ist das einzige was mir noch dazu einfällt.
Das Fluid soll natürlich inkompressibel sein und auch so was wie Kavitation soll hier keine Rolle spielen.
Weiß jemand wie das geht?
VG


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