Кавитация — Понятие

Важность исследования кавитации была понята в начале нашего века, когда судостроители столкнулись с быстрым разрушением корабельных винтов из-за кавитационной эрозии. Первое математическое описание поведения кавитационной полости в жидкости было дано Рэлеем в 1917 г. [1]. Предложенная им модель сферической пустой полости, захлопывающейся в несжимаемой жидкости, помогла частично понять эрозионное действие кавитационных пузырьков. Дальнейшие исследования акустической кавитации были вызваны широким использованием звука и ультразвука в технологических процессах, где кавитация является одним из сильно действующих факторов, а также необходимостью повышения мощности акустических преобразователей в гидроакустике, где кавитация ставит предел максимальной интенсивности звука, излучаемого акустическими антеннами. [c.138]

Энергия жидкости на входном патрубке насоса, где обычно измеряют давление, всегда больше, чем в точке начала кавитации. Введем понятие кавитационного запаса ДЛ как превышения удельной энергии жидкости во входном патрубке насоса над удельной энергией насыщенных паров [c.161]

Понятие о явлении кавитации [c.103]

Поясните понятие кавитации. [c.122]

Влияние степени развития кавитации на интенсивность разрушения ограждающих поток поверхностей была отмечена в ряде экспериментов [74, 77, 111]- Установлено, что интенсивность эрозии первоначально возрастает с развитием кавитации, достигает максимума, а затем уменьшается. Строго зафиксировать момент максимальной интенсивности эрозии пока не представляется возможным, поскольку степень развития кавитации является весьма относительным качественным понятием и не может быть выражена в каких-либо единицах. Опыты, проводившиеся с соплом Вентури [77], показали, что максимальная интенсивность кавитационной эрозии имела место при первом появлении устойчивой кольцеобразной кавитационной зоны. Придерживаясь проведенной нами ранее градации развития кавитации, этот момент можно считать соответствующим ранней стадии частично развившейся кавитации. [c.34]

Кавитация — явление, характерное только для жидкостей. Она играет значительную роль во всех тех течениях жидкости, где возможно возникновение отрицатель- ных давлений. Различные кавитационные течения — довольно обширная область современной гидродинамики. Поскольку такие течения не обязательно связаны со звуковым полем, в настоящее время есть тенденция выделить из общего понятия кавитации звуковую (или ультразвуковую) кавитацию. Нас в этом разделе будет интересовать только звуковая (или ультразвуковая) кавитация, отличающаяся от обычной гидродинамической кавитации, пожалуй, только способом возбуждения. [c.250]

До возникновения кавитации плотность влияет лишь на величину локального давления, определяемого обычными законами гидродинамики. Если пренебречь сжимаемостью жидкости, то ее поведение можно рассчитать, зная величины гидравлических напоров (измеренных в единицах длины) и скоростей, не прибегая к понятию плотности. После возникновения кавитации большую роль начинает играть динамика пузырька, в том числе величина давления при схлопывании, и величина плотности жидкости должна быть введена в рассмотрение (гл. 4). Например, давление в жидкости, возникающее при схлопывании или росте пузырька, прямо пропорционально плотности, если вязкостью, сжимаемостью и поверхностным натяжением можно пренебречь, а величина напора при схлопывании и начальный размер пузырька заданы. Это важно при оценке разрушающего действия кавитации. [c.113]

В этой главе рассматриваются некоторые явления, оказывающие влияние на предсказание возникновения кавитации или па соотношения подобия кавитационных характеристик гидравлических машин и оборудования. Они связаны с практической проблемой моделирования, заключающейся в установлении соответствия между проектными и эксплуатационными критериями. Следует различать понятия масштабный эффект, введенный в разд. 2.7, и моделирование. Под масштабным эффектом подразумевается любое отклонение от элементарного условия подобия, выраженного соотношением (2.5) в виде [c.257]

Число кавитации К можно рассматривать как меру относительной интенсивности восстанавливающей силы, действующей на поток вне присоединенной каверны и заставляющей его возвращаться к направляющей поверхности. Таким образом, свободная поверхность всегда является выпуклой со стороны жидкости. Предельное значение К, при котором восстанавливающая сила отсутствует, достигается там, где давление в жидкости по любому боковому направлению со стороны кавитационной поверхности равно давлению в каверне следовательно, каждая частица жидкости движется по прямой линии и каверна простирается до бесконечности. Поэтому для течения при таком предельном значении К понятие направляющей поверхности не имеет смысла. [c.330]

В данной главе рассматриваются особенности процесса кавитации, которые могут привести к разрушению близлежащих поверхностей. Сопротивление материалов, поверхности которых подвергаются кавитационному разрушению, рассматривается в гл. 9. К настоящему времени опубликовано много работ, посвященных анализу различных факторов кавитационного процесса, приводящих к разрушению материалов. В прошлом по этому поводу высказывались противоречивые мнения. Выводы часто делались по результатам испытаний лишь одного типа материалов. С точки зрения современных понятий экспериментаторы нередко придерживались ошибочных представлений о кавитационном процессе. Существовала тенденция объяснять кавитационное разрушение каким-либо одним фактором, однако эта тенденция, по-видимому, ошибочна, так как изучение большинства систем показало, что существует несколько факторов, способных вызывать разрушение. Поэтому правильней считать, что относительное значение этих факторов может быть разным для материалов разных типов, а также для разных типов течения жидкости. [c.380]

В предыдущих разделах рассматривались критические кавитационные области и кавитационные характеристики некоторых типов гидравлического оборудования. Очевидно, невозможно рассмотреть все различные типы гидравлического оборудования, в которых может развиваться кавитация. Однако была сделана попытка подобрать примеры, охватывающие широкий интервал кавитационных условий, и объяснить эти условия с помощью достаточно общих понятий, чтобы эти объяснения оказались полезными для других типов оборудования, имеющего подобные характеристики течения. [c.617]

Переоценка основного предположения, на котором базируется понятие кавитационного коэффициента быстроходности, подсказывает другую возможность. Это предположение состоит в том, что единственно опасной зоной с точки зрения кавитации является зона наименьшего давления, а именно вход в крыльчатку для насосов или выход из рабочего колеса для турбин. Однако, как указывалось ранее, это не единственная опасная зона в гидравлических машинах. Другая критическая область в турбинах находится на входе в рабочее колесо. Проектирование входных кромок затрудняется в связи с тем. [c.646]

Разрушение поверхности вследствие кавитации (образование раковин) может иметь очень много причин. Понятие кавитации имеет двоякий смысл жидкостная кавитация и кавитация материала. Жидкостная кавитация представляет собой образование пустот (пузырей) в жидкости вследствие местного понижения давления до величины давления водяных паров (при данной температуре или близкой к ней величине). Вызвано это можег [c.147]

Используя понятие числа кавитации Q = — 2— опреде-ляемого как в гл. I (1.3а), мы приходим к следствию. [c.115]

Критерий Л. Эйлера играет большую роль при моделировании трубопроводов и в исследованиях явлений, связанных с кавитацией. В последнем случае за 8р принимается разность гидростатического давления и давления парообразования, т. е. 6р—р—Рп1 при этом вводят понятие о критерии кавитации, который равен [c.505]

Понятие давления насыщенного пара связано с вредным явлением — кавитацией, т.е. с образованием в жидкости полостей, заполненных газом, паром или их смесью. [c.159]

Используя данные эксплуатации гидравлических - машин различного типа-и понятие иигенсивностн кавитационной эро зии см. уравнение (5) 7], в работах [74, 112] подсчитана ин- тенсивность кавитационной эрозии, с которой мы сталкилаемся в различных установках - Так, в одном случае стальная об шивка Корабля в непосредственной близости от гребного винта была разрушена кавитацией в течение нескольких часов рабо-i ты на режиме максимальной мощности. Соответствующая этому случаю интенсивность эрозии составляет 250 вт1м , г. е [c.163]

Физика называет кавитацией разрыв сплошности потока жидкости вследствие ее кипения при понижении давления в потоке. Турбиностроители включают обычно в состав понятия кавитации (опустения) и последующую конденсацию (сгущение) паров, [c.84]

Кавитация — Понятие 1.61 Кадроскоп 1.145 Калибровка — Давление 3.85 — Допуски и припуски на размеры заготовок 3.86 [c.629]

Направляющие лопатки обычно относятся к вспомогательным устройствам, используемым для изменения направления движущейся жидкости. Они могут использоваться изолированно или в решетке. В этом разделе будут рассмотрены только изолированные направляющие лопатки. Следующий раздел будет посвящен решеткам. Определению потерь на направляющих лопатках уделялось значительно меньше внимания главным образом потому, что если даже эти потери велики, то они обычно составляют лишь небольшую часть энергии потока. Однако в последнее время стали применять тщательно подобранные гидропрофили для направляющих лопаток. Многие из рассуждений относительно течений в криволинейных каналах применимы к обтеканию изолированного гидрокрыла. Однако понятие числа кавитации потока упрощается, поскольку для любого тела, помещенного в поток, движущийся с постоянной скоростью Уо и постоянным давлением ро, оно будет постоянным и равным числу кавитации К, которое в соответствии с соотношением (2.5) имеет вид [c.339]

В случае присоединенных каверн избыточное количество воздуха может привести к нежелательному расширению зоны кавитации, которое оказывает на течение такое же влияние, как уменьшение параметра К. В сущности это и есть уменьшение К, достигаемое не путем снижения а путем повышения эффективного значения Напомним, что первоначально при введении понятия К (разд. 2.6) в числителе стояла разность Роо — Рь, где рь означало давление в каверне. Затем рь было заменено на pv в предположении, что давление в каверне равно давлению насыщенного пара. Во всех случаях, когда давление в каверне может отличаться от давления насыщенного пара, следует использовать действительное значение рь- При введении в зону кавитации воздуха или другого неконденспрую-щегося газа степень кавитащш будет увеличиваться до тех пор, пока способность потока уносить газ (благодаря увеличению поверхности раздела и, возможно турбулентности) не увеличится настолько, что он сможет уносить добавочный воздух при новой стационарной форме каверны. [c.423]

Н. А. Р i 11 Z, Кавитация — попытка определения понятия и описание некоторых явлений, Metalloberfla he, 13, 12, 285—288 (1959). [c.177]

Когда рассматривается влияние акустической мощности на скорость массообмена прежде всего встает вопрос о пороговой для начала процесса величине, характеризующей звуковое поле, — давлении, интенсивности, объемной плотности энергии и т. п. В этом отношении в известных нам работах имеется некоторая путаница. Дело в том, что ряд авторов [70, 87, 88) рассматривает явление вынужденного выделения газа из жидкости в прямой связи с процессом кавитации, и в соответствии с этим предлагает считать порог кавитации одновременно и порогом дегазации жидкостей. В работе [89] даже приведены кривые зависимости пороговой амплитуды звукового давления Р , нри которой в дистиллированной воде наблюдалось образование маленьких газовых пузырьков. Однако, судя по описанным в той же работе химическим эффектам, сопровождавшим появление пузырьков, как и в работе [87], речь идет о кавитационном пороге. В работе [77] концентрация газа изменялась только при превышении некоторой величины акустической мощности. Однако обусловлено это разрешающей способностью методики измерения газосодержания, так как визуально выделение газовых пузырьков происходило и при значительно меньших, чем IVд, величинах акустической мощности. Поскольку в перенасыщенной жидкости выделение растворенного газа в колеблющиеся пузырьки происходит при любой амплитуде звукового давления, понятие о пороге дегазации здесь неприменимо. Если же речь идет о жидкости в недонасыщенном состоянии, то, как указывалось в гл. 2, для каждого пузырька существует критическая величина звукового давления Ра ,,, зависящего от относительной концентрации Сд/Ср, нри которой растворенный газ поступает в пузырек. Поскольку при данной частоте звука минимальным значением Ра обладают пузырьки резонансного размера, она является одновременно и порогом дегазации. Следует заметить, что с повышением частоты колебаний, как показывают расчеты, значение Ра также увеличивается (см. рис. 20, стр. 280, Со/Ср = 0,8, Д = Лр,з). [c.304]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...