Кавитация в местных сопротивлениях

Явление кавитации в местных сопротивлениях [c.224]

Кавитация в местных сопротивлениях 224 Каналы 194 Капиллярность 21 Касательное напряжение 174 [c.321]

КАВИТАЦИЯ в МЕСТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИЯХ [c.222]

Кавитация в местных сопротивлениях (холодное вскипание жидкости) с последующим схлопыванием пузырьков опасна вследствие ее разрушающего действия на конструкции и повышения гидравлических потерь. В суженных элементах гидравлического тракта, в местных сопротивлениях происходит увеличение скорости и падение абсолютного давления, которое может снизиться до давления насыщенных паров жидкости и вызвать кавитацию. Число кавитации [c.129]

Рис. 4.4. Схема кавитации в местном сопротивлении

В местных сопротивлениях размеры проходных сечений, как правило, меньше, чем в трубопроводе, на котором эти сопротивления установлены. Во многих местных сопротивлениях поток испытывает дополнительное сжатие при отрыве от стенок. Увеличение скоростей в месте стеснения потока приводит к падению давления и возникновению опасности кавитации. Поэтому местные сопротивления являются наиболее опасными в кавитационном отношении элементами трубопровода. Кавитация в местном сопротивлении развивается в случае, если абсолютное давление в нем станет равным давлению насыщенных паров рц.а протекающей через местное сопротивление жидкости. Давление насыщенных паров возрастает с увеличением температуры, как это видно из приложения 7. При возникновении кавитации коэффициенты местных сопротивлений возрастают. [c.81]

Существенной влияние на кавитацию оказывает вязкость движущейся нефти в местных сопротивлениях. С о,дной стороны, она снижает давление на входе в сопротивления вследствие роста гидравлических потерь на предыдущих участках (уравнение (4.15)), . а с. другой - она влияет я на, которое с ростом вязкости возрастает вследствие роста (4.3). [c.82]

В суженных сечениях местных сопротивлений происходит увеличение скоростей и падение давления, что приводит к образованию вакуума и опасности кавитации. Кавитация развивается в случае, когда абсолютное давление станет равным давлению насыщенных паров Рз, протекающей жидкости. При возникновении кавитации коэффициенты местных сопротивлений возрастают. Для характеристики возникновения и развития кавитации служит безразмерное число кавитации [c.84]

Если известно значение критического числа кавитации Хкр, то предельно допустимую скорость в трубопроводе перед местным сопротивлением определяют по формуле [c.225]

Из изложенного следует, что параметр Л1 зависит главным образом от конфигурации граничных поверхностей, но в определенных условиях и от числа Re. Для геометрически подобных сопротивлений при одинаковых числах Re значения будут одинаковы. При малых числах Re второй член правой части формулы (6.20), т. е. Лl/Re, играет определяющую роль в величине с. но при возрастании Re этот член становится малым, и, следовательно, число Re и вязкость перестают влиять на значение Сс при Re - оо с кв- Величина как видно из формул, определяется характером распределения безразмерного давления по внутренней боковой поверхности местного сопротивления или местным числом Ей. Число Эйлера может зависеть от Re, однако с возрастанием последнего значения Ей стабилизируются и определяются только геометрическими параметрами сопротивления и граничными условиями. Поэтому при больших числах Re, когда силы вязкости практически не влияют на сопротивление, динамическое подобие, а следовательно, одинаковые значения (. обеспечиваются только геометрическим подобием и одинаковыми граничными условиями. Верхней границей такого режима течения на участке сопротивления является значение числа Re, при котором в потоке вследствие больших скоростей возникает кавитация и происходит перестройка структуры течения, а значит, Ц/распределения давления. [c.146]

На участках многих местных сопротивлений скорости потока резко возрастают, в результате чего давление в нем уменьшается. Если давление становится ниже давления насыщенных паров жидкости, протекающей через местное сопротивление (или непосредственно за ним), возникает кавитация, неблагоприятно отражающаяся на работе оборудования и приводящая к вибрации, шумам и эрозионному разрушению материала. При наличии кавитации местные потери напора заметно возрастают. Кавитационные свойства местных сопротивлений оцениваются по критическому значению безразмерного числа— числа кавитации х, при котором в данном местном сопротивлении начинается кавитация [c.222]

Критическое число кавитации в значительной степени определяется коэффициентом местного сопротивления в бескавитационном режиме. Зависимость критического числа кавитации от коэффициента местного сопротивления для регулирующих клапанов представлена на рис. 4.67. Опытные точки для двухседельных клапанов при прямом и обратном направлениях потока, а также для угловых клапанов при направлении потока на плунжер располагаются возле прямой /, а для угловых клапанов при направлении потока под плунжер — возле прямой II. [c.224]

Для проверочного гидравлического расчета трубопровода на бескавитационную работу необходимо знать коэффициенты местных сопротивлении и критические числа кавитации всех имеющихся в системе местных сопротивлений. Предельно допустимая скорость течения перед каждым местным сопротивлением должна определяться по формуле (4.94). [c.224]

Бескавитационные условия работы местного сопротивления в этом случае обеспечиваются тогда, когда подсчитанные по выражению (5.24) числа кавитации оказываются меньше критического значения ч<Икр, определяемого опытным путем. [c.105]

С вязкостью связаны следующие явления, которые отражаются на работе гидравлических систем проскальзывание жидкости в насосе, кавитация, трение жидкости о стенки каналов и местных сопротивлений, утечки жидкости и трение между подвижными элементами системы. Жидкости слишком высокой вязкости нежелательны, так как их применение обусловливает высокое сопротивление перемещению деталей насоса и клапанов. Чем выше вязкость, тем медленнее действие этих элементов, тем выше температура и тем больше перепады давления и расход мощности. Неприемлема также и жидкость очень малой вязкости. При малых вязкостях возрастают внутренние и внешние утечки, увеличивается проскальзывание насоса, что вызывает снижение к. п. д. насоса и повышение температуры масла, а также увеличение интенсивности износа давление же в системе при этом падает. Понижение вязкости жидкости может нарушить регулировку системы. [c.16]

Необходимо отметить, что при кавитации резко возрастают коэффициенты местных сопротивлений На рис. 4.5 представлена зависимость от давления в узком сечении 2—2 для трубки, изображенной на рис. 4.4. Из анализа графика следует, что значение этого коэффициента сопротивления в широком диапазоне изменения давления р2 остается постоянным, а при = А.п> т.е. при кавитации, резко увеличивается. Это объясняется следующим при кавитации в сечении 2—2 в любой момент времени присутствует некоторое количество пузырьков, поэтому фактическое проходное сечение потока уменьшается. [c.28]

В подразд. 4.3 была рассмотрена кавитация, возникающая в местных гидравлических сопротивлениях при высоких скоростях движения жидкости. Аналогичное явление может происходить и в лопастных насосах (обычно на входе в насосное колесо). В этом случае из-за вьщеления паров и растворенных газов нарушается нормальная работа насоса, возникает характерный шум, а также падают его эксплуатационные показатели (напор, подача, мощность и КПД). Во избежание кавитации в гидросистеме после выбора насоса проводят его проверочный (кавитационный) расчет. [c.234]

При достижении числом кавитации предельно допустимого (критического) значения хкр в рассматриваемом местном сопротивлении начинается кавитация. Значения критического числа кавитации для разных местных сопротивлений определяются, как правило, экспериментально. Они связаны с коэффициентом местного сопротивления в бескавитационном режиме. В первом приближении для местных сопротивлений, вызванных изменением сечения потока, можно предложить зависимость [c.82]

Полученная кривая 1 + 2 + 3 является характеристикой всего разветвленного трубопровода при заданных размерах трубопроводов и их местных сопротивлениях, свойствах жидкости и значениях рь р2, Рз и 2 1, 2, гз. Как видим, с уменьшением давления Ра расход возрастает. Предел увеличения расхода обусловлен возникновением кавитации в сечении А. [c.181]

Для местных сопротивлений на входе и выходе тракта используем соотнощения (2.1.48) и (2.1.49), отклонения давления газа в емкости (демпфере, зоне кавитации и т. п.) опишем уравнением (2.1.7), связывающим производную от вариации давления в емкости—демпфере 8/ д с вариациями расхода перед емкостью 5 1 и за емкостью бСг [c.54]

Критическое число кавитации Окр в простейшем местном сопротивлении можно представить в виде [c.135]

Степень сжатия 8 зависит от гидродинамически-х условий в потоке, которые в свою очередь зависят от геометрических размеров и характера ограждающих (юверхностей, а также режима движения жидкостей. Такое большое количество влияющих факторов, а также сложность учета их воздействий делает невозможным получение чисто теоретических зависимостей для оценки критических параметров кавитации в общем случае. Однако для некоторых характерных типов местных сопротивлений такие зависимости вывести можно. [c.135]

С учетом перечисленных методов расчета е и известных формул для расчета коэффициента сопротивления, учитывающего потери на трение при движении жидкости в различных видах местных сопротивлений, крити,ческие значения чисел кавитации для конфузорных переходов можно представить в виде [c.136]

Каверна, возникшая в ядре вихря, может заметно изменить энергию вихревой системы, если она достаточно велика, и изменяет течение вращающейся массы жидкости в этом вихре. Так как в большинстве случаев вихри сходят с твердых границ в жидкость, любые изменения, вызванные кавитацией, могут не оказывать влияния на распределение давления,около этих границ и, следовательно, не изменять сопротивление формы. Однако в некоторых случаях присоединенные каверны образуются в зонах интенсивного вихревого движения около направляющих поверхностей, например на поверхностях лопастей в окрестности кромок гребных винтов и рабочих колес осевых насосов. В таких случаях могут формироваться струйные возвратные течения с вращательными составляющими местного течения и линейными составляющими основного течения. Это приводит к изменению скорости и распределения давления на направляющих поверхностях, а также к изменению сопротивления и соответствующим потерям энергии. [c.325]

В основном с влиянием поворотного направляющего аппарата на поток, входящий в колесо. При первом типе разрушения вся кавитационная область расположена в полости рабочего колеса. Такая локализация кавитационной области обусловлена влиянием гидродинамической тени от лопаток направляющего аппарата или других подобных причин, которые создают весьма неблагоприятный местный угол атаки. Разрушение, происходящее при такой кавитации, будет обнаружено только на одной стороне рабочих лопастей на некотором расстоянии от входной кромки. Оно обычно наиболее значительно вблизи пересечения с бандажом, где, как указывалось ранее, сопротивление кавитационному воздействию минимально. Однако довольно часто кавитационное разрушение обнаруживают на обеих сторонах лопастей и на самой входной кромке. Если входная кромка сохраняется в целости, то разрушение на обеих сторонах лопастей можно объяснить, предполагая, что оно происходит в разное время при различных условиях работы одна сторона разрушается при высокой нагрузке, а другая при низкой нагрузке. Если же входная кромка разрушена, то это определенно свидетельствует о том, что кавитация началась в некоторой точке выше по потоку от рабочего колеса и что входная кромка находится в зоне схлопывания. По крайней мере во всем нормальном диапазоне работы имеется мало причин ожидать кавитации на направляющих поверхностях лопаток направляющего аппарата, поскольку как давления, так и скорости потока могут поддерживаться в допустимых пределах. [c.630]

Способы борьбы с кавитацией и ее последствиями. Основным способом борьбы с кавитацией являетс я максимальное снижение в зонах возможной кавитации разрежения, которое может быть достигнуто за счет повышения окружающего давления. В частности одним из способов борьбы с кавитацией в местных сопротивлениях является повышение уровня давления в гидросистеме за счет установки на выходе подпорных клапанов. Однако при некоторых высоких перепадах давления применение этих клапанов не дает заметного эффекта. [c.49]

Критичесиое число кавитации (4.2) является основным критерием, характеризующим кавитацию. Малое число кавитации при заданной скорости 4 (расходе в коммуникациях) И свойствах жидкости свидетельствует о том, что давления входа в местные сопротивления А могут быть приближены значительно к давлениям насыщенных паров такие коммуникации могут работать без кавитации при меньших абсолютных давлениях, что весьма важно, например, кпя всасывающих трубопроводов насосов. [c.68]

Критическое число кавитации а значительной степени определяется коэффициентом местного сопротивления в бескавитационпом режиме. Зависимость критического числа кавитации от коэффициента местного сопротивления для регулирующих клапанов представлена на рис. XIII,32. [c.225]

Однако наши исследования показали, что наблюдаемые в практике кавитационные явления происходят в основном вследствие выделения из жидкости растворенного воздуха и расширения его пузырьков, находящихся в механической смеси с жидкостью. Последнее подтверждается тем, что кавитация начинается не при давлении парообразования жидкости, а при некотором критическом давлении, значительно превышающем давление парообразования (р 1> р ). Испытания показали, что активная кавитация при работе насоса на масле АМГ-10, упругость насыщенных паров которого при температуре 60° С не превышает 3—4 мм рт. ст., наступает при абсолютном давлении на входе в насос 400—450 мм рт. ст. Этими испытаниями также установлено, что создать в реальной гидросистеме такой вакуум, который соответствовал бы упругости паров жидкости, практически не представляется возможным, за исключегшем случаев течения жидкости под действием высоких перепадов через местные сопротивления (дроссели, рабочие щели предохранительных клапанов и пр.). [c.45]

Схема определения бескавитационной работы насосов относительно проста. Для норгизльной работы насоса необходимо, чтобы удельная энергия Еу потока при входе в рабочее колесо, отнесенная к его оси, была достаточной для создания скоростей и ускорений в потоке при входе в рабочее колесо и преодоления сопротивлений без падения местного давления до величины, ведущей к началу кавитации. В связи с этим решающее значение приобретает не абсолютная величина удельной [c.113]

Электрическая прочность жидких диэлектриков более высока при работе в импульсном режиме или даже при работе с кратковременным включением источника звука (манипуляционный режим), что позволяет получить при прочих равных условиях большие интенсивности ультра-8вука. Эти режимы более благоприятны также тем, что не возникает кавитация в жидком диэлектрике (см. гл. 7), которая не только облегчает электрический пробой, но и приводит к уменьшению излучаемой мощности из-за уменьшенрш волнового сопротивления среды, потерь на кавитацию и рассеяние звука. Электрический пробой приводит, как правило, к местному сильному разогреву и в результате этого к растрескиванию кварцевой пластины. [c.358]

Кавитация начинается при предельно допустимых (критических) числах кавитации (Икр), значения которых для разных местных сопротивлений определяются экспериментально они связаны с коэффициентом местного сопротивления в бескавитационном режиме. В первом приближении, считая коэффициент сопротивления как для внезанного расширения от сжатого сечения сос до сечения озь = (ьн/шс — 1) , для критического числа кавитации можно приняты [c.85]

Кавитация появляется в тех частях МЭП, где гидростатическое давление в жидкости меньше, чем давление насыщенных пароз раствора, которое, как известно, уменьшается с ростом температуры.. Гидростатическое давление падает в областях наибольшего гидравлического сопротивления, обычно около отверстия в ЭИ для -ввода раствора в МЭИ. При кавитации жидкость насыщается пузырьками пара, увеличивается местное гидравлическое сопротивление МЭП, снижается электропроводность раствора, падает площадь поверхности контакта между ЭЗ и раствором в итоге, снижается местная скорость анодного растворения и появляются так называемые струйные неровности. Кавитацию устраняют 1) введением сжатого газа в раствор 2) применением ЭИ с несколькими отверстиями (при обязательном наличии центрального отверстия) 3) изменением на обратное направления движения раствора 4) увеличением статического давления в жидкости при обработке в герметичной камере, где давление выше атмосферного 5) применением ЭИ со специальной геометрией отверстия 6) охлаждением раствора. [c.224]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...