Влияние демпфирования на амплитуды и фазы колебаний системы с гироскопическими связями

В связи с разработкой методики определения массового расхода жидкости в условиях течения двухкомпонентной среды «жидкость-газ» предпринята попытка оценить влияние демпфирования, обусловленного наличием пузырьков газа, на амплитуды и фазы колебаний измерительной трубки кориолисова расходомера. Проведена серия экспериментальных исследований, по результатам которой показано, что увеличение объемной доли воздуха в текущей среде приводит к росту ошибки измерения массового расхода и декремента колебаний в десятки раз. Разработана балочная конечно-элементная модель кориолисова расходомера с двумя криволинейными измерительными трубками. Предложен способ представления вынужденных колебаний кориолисова расходомера с текущей жидкостью в виде суперпозиции собственных форм системы с неподвижной средой. С использованием линейного преобразования выполнен переход к системе с двумя степенями свободы с гироскопическими связями, учитывающей две формы колебаний. На этой системе выполнено расчетное исследование влияния демпфирования на амплитуды и фазы колебаний измерительных катушек кориолисова расходомера. Показано, что увеличение декремента колебаний приводит к существенно меньшему снижению временной задержки (и, соответственно, массового расхода), чем наблюдается в эксперименте. Объясняется, что из-за гироскопических связей, обусловленных наличием текущей среды, демпфирование приводит к снижению амплитуд, но практически не влияет на разность фаз колебаний характерных точек расходомера, по которой определяется массовый расход.