Время схлопывания

Выражение (6.13) при подстановке в качестве нижнего предела интегрирования z = О определяет полное время схлопывания сферической полости. [c.238]

Следовательно, время схлопывания (п) при некотором значении п в долях от времени U (0) в задаче Рэлея (6.14) является функцией лишь показателя степени п. В табл. 6.2 приведены результаты расчетов. [c.244]

Poo — давление в жидкости на бесконечности р.,. Т , До — начальные значения давления, температуры и радиуса пузырька т — время схлопывания. [c.183]

НИИ к телу и расстояние от точки схлопывания до поверхности зависит от начального размера пузырька, так как чем он больше, тем продолжительнее время схлопывания и, следовательно, время переноса каверны к поверхности со скоростью, равной местной скорости потока. Отставание каверны от потока жидкости также зависит от величины каверны. По-видимому, более крупные каверны схлопываются ближе к поверхности тела. Кроме того, чем больше начальный диаметр каверны, тем больше энергии выделяется при ее схлопывании и тем выше максимальное давление (разд. 4.3). Поэтому в рассматриваемом случае течения более крупные каверны должны производить, по-видимому, более сильное разрушение. Перемещающиеся каверны средних размеров, наблюдаемые на поверхности раздела, схлопываются слишком далеко от поверхности тела и не способны нанести разрушающий удар. Лишь немногие из них подходят к поверхности тела на достаточно близкое расстояние и образуют на ней впадины. Каверна, показанная на фиг. 8.7, движется вдоль критической линии. Траектории многих более мелких каверн могут целиком находиться в пределах возвратного течения, поэтому они никогда не подойдут к поверхности тела на достаточно близкое расстояние и не образуют на ней впадину. Кроме того, с удалением от зоны торможения среднее давление вдоль траектории понижается. Следовательно, [c.398]

Время схлопывания 125, 126 (табл. [c.669]

Таким образом, полное время процесса схлопывания составляет [c.238]

Можно видеть, что время завершения процесса весьма слабо зависит от показателя степени п в функции (6.19). Этот результат представляет значительный интерес. Он означает, что основным или определяющим является начальный перепад давлений Ар , тогда как детали изменения давления в процессе схлопывания малосущественны. Таким образом, различные сопутствующие процессы (конденсация, теплообмен на границе, растворение остаточного газа и т.п.) относительно слабо влияют на общие закономерности схлопывания полости в процессах кавитации. [c.244]

Теория Релея долгое время имела щирокое распространение при объяснении природы кавитационной эрозии. До последнего времени публикуются работы, авторы которых пытаются уточнить ее отдельные положения или решить задачу, отказавшись от некоторых допущений Релея. Например, в 1[Л. 88] рассмотрена задача о схлопывании сферической пустой каверны с учетом сжимаемости воды, но без учета сил вязкости и поверхностного натяжения. В статье [Л. 89] решена задача о схлопывании сферического пузырька, заполненного паром, с учетом теплопроводности и конденсации пара на границе пузырька с жидкостью. Полученное решение в пределе (когда давление пара в пузырьке предполагается равным нулю) сводится к решению Релея. [c.56]

На рис. 32.1 приведена условная схема процесса ЭЭО. Изолированные электрод-инструмент / (ЭИ) и обрабатываемая заготовка 2 погружены в рабочую диэлектрическую жидкость и соединены с генератором электрических импульсов 3. Между электродом и деталью электрическим пробоем межэлектродного промежутка (МЭП) возбуждается импульсный разряд 4, который мгновенно нагревает микроучастки электродов и контактирующую с ними жидкость. В результате в зоне разряда формируется газовый пузырь 5. В конце каждого импульса происходит схлопывание пузыря. При этом продукты эрозии — шлам — в виде гранул 6 удаляются из МЭП рабочей жидкостью 5, а на поверхности электрода-заготовки образуется эрозионная лунка 7. За время паузы происходит восстановление электрической прочности МЭП до исходного значения. Затем, при подаче следующего импульса напряжения, весь процесс повторяется, но пробой происходит уже там, где напряженность примет максимальное значение, — в зазоре между наиболее близкими микровыступами поверхности заготовки и инструмента. Процесс эрозии заготовки продолжается до полного удаления металла, находящегося на расстоянии электрического пробоя (0,01—0,15 мм). [c.595]

С помощью фиг. 4.2 можно установить некоторые особенности поведения каверны. С момента появления каверны до момента достижения ею максимального диаметра кривая, являющаяся геометрическим местом центров каверны, имеет более крутой наклон, чем при средней скорости движения. Следовательно, каверна растет в области, где скорость ее движения превышает среднюю. Это согласуется с тем фактом, что рост каверны происходит в области пониженного давления, где скорость воды максимальна. И наоборот, по наклону той же кривой можно заключить, что схлопывание происходит в области, где скорость ниже средней, т. е. в области повышенного давления. Продолжающееся уменьшение наклона указанной кривой после первого схлопывания свидетельствует о том, что в оставшееся время существования пузырька давление в окружающей среде продолжает нарастать. Все это согласуется с известным распределением давления по поверхности рассматриваемого тела. [c.123]

В выражении (4.5) введено новое обозначение = R Ro. Время полного схлопывания т получим из уравнения (4.5) при р = 0. В этом частном случае интегрирование можно выполнить с помощью Г-функций и получить т в виде [c.125]

В предыдущем разделе отмечалось, что с повторным возникновением и ростом каверны связана форма ее поверхности. Обращаясь вновь к кинограммам, представленным на фиг. 4.1 и 4.18, мы видим, что поверхность исходной каверны кажется прозрачной и гладкой, в то время как повторно образующиеся каверны имеют неправильную форму и шероховатую поверхность. Некоторые экспериментаторы высказывали предположение, что при повторном образовании получается не одна каверна, а конгломерат мелких пузырьков. Если считать, что схлопывание каверны происходит симметрично, а ее повторный рост является результатом высвобождения энергии, затраченной на сжатие жидкости в конце периода схлопывания, то трудно объяснить образование множества каверн. При накоплении энергии должна образоваться симметричная Й уктура с очень высоким давлением в центре, а при освобождении энергии должна появиться одна каверна. Более вероятно, что шероховатость поверхности каверны объясняется неустойчивостью поверхности раздела. [c.176]

Максимальное давление, развивающееся при схлопывании каверны, долгое время считалось наиболее интересным параметром с точки зрения кавитационного разрушения. Одними из первых были выполнены расчеты Кука [36], на основании которых Рэлей [43] получил уравнение (4.18). Это уравнение основано на использовании простого соотношения для гидравлического удара, которое определяет приращение давления в результате превращения кинетической энергии в потенциальную энергию сжатой жидкости [c.177]

В тех случаях, когда имеется основной поток, картина существенно усложняется, так как образование и схлопывание каверн обычно происходит в разных местах. Если условия на поверхности тела или границе течения точно соответствуют условиям возникновения кавитации, то каверны могут схлопываться рядом с местом их образования. Однако в ограниченных областях условия для возникновения кавитации не могут существовать длительное время. Вместо этого устанавливаются давление и другие параметры потока, соответствующие скорее стадии развитой кавитации. В этом случае точка минимума давления и зона схлопывания каверны разделены некоторым расстоянием независимо от того, идет ли речь об отдельном пузырьке в потоке жидкости или о более сложном типе присоединенной каверны, о которой говорилось в гл. 5. [c.382]

Огромная разница между числом перемещающихся каверн, сносимых в зону схлопывания, и числом впадин, образующихся на испытываемых образцах, свидетельствует о большом значении размеров пузырьков при определении интенсивности разрушения, так как этот параметр может оказаться важным при определении соотношения между общим числом пузырьков и числом пузырьков, вызывающих разрушение. Согласно имеющимся данным, размеры перемещающихся каверн определяются главным образом размером и числом ядер кавитации в жидкости. По всей вероятности, очень большие пузырьки вырастают из особо больших ядер (хотя соотношения между давлением и временем для отдельных ядер, вероятно, изменяются в зависимости от их положения и влияния турбулентности). В таком случае даже незначительное увеличение числа крупных ядер может привести к резкому ускорению разрушения. Однако в настоящее время не существует достаточно надежного метода определения числа и распределения по размерам ядер в данном потоке жидкости. Такие данные помогли бы лучше разобраться в механике кавитационного воздействия. [c.401]

В настоящее время нет подробного описания течения, позволяющего рассчитать поведение пузырьков при схлопывании в большинстве практически важных случаев. [c.440]

Однако, как указывалось ранее, кавитационное разрушение, по-видимому, примерно постоянно при умеренных изменениях степени развития кавитации. Поэтому создается впечатление, что наблюдаемые изменения интенсивности разрушения обусловлены изменениями содержания воздушных и газовых ядер, а не изменениями плотности давления насыщенного пара. Обычно в природной воде содержится слишком мало газа, чтобы он мог оказывать сколько-нибудь ощутимое влияние на давление схлопывания, а следовательно, и на гидродинамическое воздействие, которое приводит к разрушению. Однако изменения содержания газа наряду с изменениями концентрации и типа ядер будут влиять на средний размер перемещающихся каверн. Установлено, что небольшое изменение среднего размера может оказывать существенное влияние на интенсивность разрушения. Чем больше средний размер, тем больше интенсивность разрушения. Если время роста ядер одинаково, то большее ядро вырастает в каверну больше среднего размера. Однако каверны, образующиеся из больших ядер, начинают расти раньше и повторное их развитие после схлопывания более вероятно, чем в случае каверн, выросших нз малых ядер. Вообще высокое содержание газа и ядер обнаруживается в весенние и летние месяцы, которые в соответствии с имеющимися данными являются также сезонами максимальных интенсивностей разрушения. [c.622]

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]

Рис. 5. Схлопывание пузырька в вязкой жидкости (малые пузырьки с а <с Якр заполняются асимптотически, большие — за конечное время с неограниченной скоростью перед фокусом).

Во время гидроразрыва пласта в зоне воздействия происходит изменение пластового давления, которое приводит к существенному перераспределению векторов напряжения, действующих на скелет горной породы. При этом, в зоне воздействия (на микро- и макроуровнях) возникает достаточно сложная структура трещиноватости, которая находится в состоянии неустойчивого равновесия за счет нелинейного изменения напряжений и деформаций как внутри зоны воздействия, так и в окружающей среде. Такая неустойчивость напряженно-деформированного состояния (НДС) и, как следствие, его перераспределение в геосреде приводит к образованию и схлопыванию отдельных трещин, что влечет за собой высвобождение упругой энергии в виде сейсмической эмиссии. [c.170]

Плессет [37] использовал уравнения (4.19) и (4.21) для изучения паровой каверны при постоянных значениях параметров рп, аир, когда р определяется полем гидродинамического давления. Он применил свой метод для расчета кавитационных пузырьков, наблюдавшихся на оживальной головной части снаряда, описанного в разд. 4.2 и показанного на фиг. 4.1. Предполагая, что при малой плотности пузырьков в качестве Роо можно использовать давление при отсутствии кавитации, численным интегрированием получим результаты, подобные представленным на фиг. 4.5 и 4.6. Результаты расчета сравниваются с экспериментальными данными по развитию пузырька в начале и в конце периода роста. Расчетное время схлопывания несколько меньше, чем измеренное. Плессет объяснял несоответствие в начале периода роста пузырька близостью стенки. Заметим, однако, что расчетное значение конечного времени схлопывания согласуется с решением Рэлея. Совпадение по порядку величины свидетельствует, что изменение температуры на стенке пузырька под действием тепла, выделяющегося при конденсации пара в процессе схлопывания, не превышает 1 °С. Следовательно, предположение о постоянстве значения рп, вероятно, оправданно, за исключением самого конца фазы схлопывания. В течение этого периода пар ведет себя подобно газу, давление возрастает, а скорость схлопывания снижается. Заметим также, что в предположении постоянного давления в каверне получается бесконечно большая скорость схлопывания, в то время как с учетом увеличения давления в каверне получается конечное значение скорости. [c.132]

В рассмотренном Порицким случае вязкой жидкости без учета поверхностного натяжения каверны никогда не охлопываются полностью. Шу [46] показал, что время схлопывания, [c.139]

Если нарушаются условия равновесия пузырька, скажем, резко поднимается давление в жидкости, то поверхность раздела газ — жидкость начинает схлопываться к его центру. Развивается режим с обострением например, давление в жидкости вблизи поверхности пузырька меня-егся по закону где tf — время схлопывания. [c.20]

В результате теплового контакта плазмы разряда с жидкостью происходит ее разогрев и испарение с образованием газового пузыря. Давление газа в пузыре достигает (10—100)-10 Па, по окончании импульса разряда оно резко падает до значений ниже атмосферного. Резкое падение давления над расплавленным перегретым металлом ведет к выбросу его из лунки в виде капель жидкой фазы при температурах ниже температуры кипения металла. Жидкие микропорции металла в виде капель выбрасываются во внутреннюю полость схлопывающегося пузыря на его стенки. В результате соприкосновения с рабочей жидкостью продукты эрозии застывают в виде гранул шарообразной формы. При схлопывании пузыря продукты эрозии выталкиваются из межэлектродного зазора ударными волнами вместе с окружающей их жидкостью. Этот процесс происходит во время пауз между электрическими импульсами. В этот момент межэлектродггый зазор должен полностью очиститься от продуктов эрозии электродов, а рабочая жидкость — полностью восстановить электрическую прочность, обеспечивающую постоянство напряжения пробоя и зазора при обработке. [c.598]

Главная трудность, тормозившая развитие исследований физической природы кавитации, заключается в том, что кавитация— быстропротекаюшее явление. Это ограничивает возможности и усложняет методы исследования зарождения, роста и схлопывания каверн как в потоках, так и в покоящихся жидкостях. Отдельные фазы кавитации протекают настолько быстро, что подробности не улавливаются человеческим глазом. Применение так называемых скоростных кинокамер ненамного улучшает положение, поскольку максимальная скорость съемки существующих кинокамер недостаточна для выяснения деталей явления. Дополнительная трудность заключается в том, что кавитация обычно происходит в относительно недоступных местах и ее невозможно наблюдать без специальных устройств. В результате возникло много умозрительных представлений о природе кавитации, основанных скорее на изучении различных ее проявлений, чем на непосредственном наблюдении самого явления. Поэто.му не удивительно, что длительное время после открытия кавитации существовали различные точки зрения на физическую природу этого явления. Расхождения возникли по поводу теории гидродинамического процесса и достигли кульминации при попытках построения приемлемого описания процесса кавитационного повреждения твердых поверхностей. [c.36]

В 1944 г. в Гидродинамической лаборатории Калифорнийского технологического института были начаты разработки, позволившие увеличить скорость съемки системой Эдгертона. Эта работа была вызвана потребностью исследования роста и схлопывания кавитационных пузырьков, происходящих за время лорядка 0,01 с или менее, для чего необходимо интенсивное освещение и высокая оптическая и фотографическая разрешающая способность. Система Эдгертона позволяет удовлетворить обоим этим требованиям. [c.58]

Особо важный вклад в понимание кавитации внес лорд Рэлей, опубликовавший в 1917 г. статью О давлении, развивающемся в жидкости при схлопывании сферической каверны [43]. Рэлей использовал предложенную Безантом в 1859 г. постановку задачи о пустой полости в однородной жидкости при постоянном давлении на бесконечности [2] Бесконечно большая масса однородной несжимаемой жидкости, на которую не действуют силы, находится в состоянии покоя. Жидкость внутри некоторой сферической поверхности мгновенно исчезает. Требуется найти мгновенное изменение давления в любой точке жидкости и время заполнения полости, полагая, что давление на бесконечности остается постоянным . Рэлей решил эту задачу с помощью уравнения энергии способом, отличным от более раннего решения Безанта, который использовал уравнения неразрывности и количества движения непосредственно. Однако Безант не развил свое решение и не применил его для исследования кавитации, как это сделал Рэлей. Сначала Рэлей вывел выражение для скорости и на произвольном радиальном расстоянии от центра каверны г, где г>7 (Я — радиус каверны). Через 11 обозначалась скорость поверхности каверны в момент времени t. В случае сферической симметрии радиальное течение безвихревое, его потенциал и скорость определяются выражениями [c.124]

Из многочисленных эффектов, которые приходится изучать в связи с задачей о нестационарных кавернах, наиболее труден для математического исследования именно тот, который имеет, по-видимому, наиболее важное физическое значение и которому долгое время уделялось гораздо меньше внимания, чем следовало бы. Речь идет о замене модели несжимаемой жидкости моделью сжимаемой жидкости с известным объемным модулем упругости. Как мы уже отмечали, Рэлей не рассматривал эту задачу. Несколькими годами позже Херринг [14], решая задачу о подводном взрыве, исследовал случаи произвольного изменения давления внутри каверны и ввел поправку первого приближения на сжимаемость жидкости. Он рассмотрел жидкость с линейной зависимостью плотности от давления и использовал заимствованное из акустики допущение, что скорости в жидкости всегда малы по сравнению со скоростью звука. Затем он отбросил члены высших порядков в полученном нелинейном дифференциальном уравнении и использовал приближение первого порядка для рассмотрения условий на поверхности охлопывающейся каверны. Триллинг [49] также исследовал каверны, заполненные газом, и получил то же приближенное уравнение, но использовал его решение для полей скорости и давления, чтобы рассчитать условие схлопывания и повторного образования каверн. Оба автора не учитывали вязкость и поверхностное натяжение. [c.141]

Триллинг использовал предложенный выше метод, чтобы рассчитать адиабатическое схлопывание и повторное возникновение пузырька нетеплопроводного невязкого совершенного газа. Он использовал модель слабой ударной волны, распространяющейся от поверхности пузырька и создающей волну сжатия в газе и волну разрежения в жидкости. Волна сжатия в газе отражается от центра пузырька, достигает его поверхности и вновь отражается от нее, передавая жидкости часть энергии в виде ударной волны. Эта модель позволила Трил-лингу вывести следующее приближенное соотношение для увеличения давления на стенке пузырька под действием ударных волн за время 1щ+2— 2 [c.143]

Фиг. 4.9. Диаграмма радиус—время для адиабатического схлопывания газового пузырька в сжимае.мой невязкой жидкости. Расчет с помощью акустического приближения без учета вязкости и поверхностного натяжения [49].

Хиклинг и Плессет [16] получили на быстродействующей ЭВМ решения для схлопывания газовой каверны в сжимаемой жидкости без учета вязкости и поверхностного натяжения. Они рассчитали движение стенки пузырька и распределения скорости и давления в окружающей жидкости, а также описали повторное образование каверны и возникающую при этом ударную волну, распространяющуюся в жидкости. Движение до момента достижения минимального радиуса было рассчитано методом Гилмора, основанным на гипотезе Кирквуда—Бете и решениях уравнений движения как в лагранжевых координатах, так и в виде характеристик. Начальными условиями последних двух точных решений служило движение стенки пузырька в дозвуковом диапазоне ( //С 0,1), рассчитанное методом Гилмора. Это позволяло значительно сократить время счета, которое требовалось бы при использовании точного метода расчета движения от его начала. После достижения минимального радиуса течение жидкости в области повторного возникновения пузырька до момента образования ударной волны рассчитывалось в лагранжевых координатах. [c.154]

Было рассчитано течение жидкости около каверны при адиабатическом сжатии газа в ней (у =1,4) от начального давления / о=10 3 и 10" атм при роо=1 атм. На фиг. 4.13 и 4.14 представлены результаты для случая Ро=Ю" атм в виде распределений числа Маха и/С и отношения давлений р1рос в жидкости. Эти распределения соответствуют последовательным моментам времени Ат, отсчитываемым от момента, когда каверна имела минимальный радиус Яшин [Аг=10 (т—t) x, где т — время, в течение которого происходит сжатие от Яо до Яшин, t — время, отсчитываемое от момента, когда радиус каверны имел начальное значение Как следует из фиг. 4.13, радиус пузырька становится минимальным (но конечным) и вновь увеличивается с ростом параметра времени от отрицательного значения через нулевое к положительному значению. Обращение течения сопровождается волной сжатия, которая движется от центра схлопывания, постепенно становясь все круче, и превращается в ударную волну. На фиг. 4.14, б показано, как образуется ударная волна и как она распространяется в жидкости. Аналогичные результаты получены для атм, однако в этом случае ударная волна образуется быстрее. С увеличением содержания газа в пузырьке давление при схлопывании убывает и гидравлический удар получается более слабым. В процессе схлопывания и повторного образования каверны максимум давления достигается на некотором расстоянии от ее стенки. После схлопывания это максимальное давление уменьшается приблизительно пропорционально Чг при движении от центра схлопывания. Экстраполяция от предельных расчетных значений дает приближенные значения максимумов давления [c.157]

Время, необходимое для образования и схлопывания перемещающейся каверны в том случае, когда главную роль играет инерция, обычно составляет несколько тысячных долей секунды. Этого времени недостаточно для заметной диффузии растворенного воздуха через жидкость к поверхности раздела [6а]. Поэтому в такую каверну может попасть лишь немного больше воздуха, чем содержится в слое воды, которая, испаряясь, заполняет каверну. Даже если предположить, что в процессе образования каверны в нее диффундирует в несколько раз больше воздуха из окружающей жидкости, то и тогда он окажет слабое влияние на динамику пузырька, за исключением самых начальных стадий роста и самых конечных стадий схлопывания. В процессе схлопывания этот воздух вновь растворится в жидкости, но не полностью благодаря выравнивающему действию диффузии, о котором говорилось в разд. 3.8. Поэтому имеется избыток газа, идущий на образование новых ядер из каждой схлопывающейся каверны, хотя они, по-видимому, весьма малы, так как при схлопывании развиваются очень высокие давления. [c.164]

Отсутствие убедительных экспериментальных данных привело к появлению многочисленных гипотез как об основной причине разрушения, так и о расположении области разрушения относительно зон образования и схлопывания каверн. Одно время, считалось, что давление, развивающееся при схлопывании каверн, недостаточно велико, чтобы вызывать механическое разрушение материалов. В связи с этим делались попытки объяснить разрушение при образовании каверн действием сил поверхностного натяжения или сил сцепления в предположении, что каверны непосредственно соприкасаются с поверхностью. Однако никому не удалось предложить правдоподобный механизм возникновения достаточно больших сил, способных вызвать механическое разрушение поверхностей. Экспериментаторы, изучавшие кавитационное разрушение в потоках жидкостей, пришли к выводу, что разрушение происходит в нижнем по потоку конце кавитационной зоны. Кроме того, эксперименты, в которых каверна образовывалась с помощью искрового разряда в неподвижной жидкости на поверхности фотоуп-ругого твердого материала [38], со всей очевидностью показали, что развитие высоких напряжений на поверхности твердого тела совпадает по времени со схлопыванием каверны, а не с начальной стадией ее развития. [c.382]

Этот процесс схематически изображен на фиг. 8.19. Показано поперечное сечение впадины, образовавшейся при схлопывании пузырька в точке С1 на расстоянии X от поверхности. Предположим, что через некоторое время в точке С2, расположенной прямо над точкой Сь но на вдвое большем расстоянии от поверхности схлопнется пузырек, обладающий такой же энергией. В предположении, что поток энергии волны давления, распространяющейся от этого центра схлопывания, ослабевает пропорционально 1// , поток энергии, переданной поверхности из точки Сг, будет в 4 раза меньше потока энергии, переданной из точки С], и может не вызывать остаточную деформацию. Однако в уже существующую впадину попадает волна давления, заключенная внутри сферического сегмента, стягивающего пространственный угол 2, которая по своеобразному волноводу направляется вниз, уменьшаясь в диаметре по мере приближения ко дну впадины. Ее интенсивность при этом возрастает. Когда эта волна давления достигнет положения, показанного на фиг. 8.19, в котором диаметр впадины вдвое меньше ее диаметра на поверхности, ее интенсивность должна стать примерно равной интенсивности первой волны давления, образовавшей впадину. Следовательно, на дне первоначальной впадины произойдет дополнительная пластическая деформация, вследствие которой объем впадины увеличится на Уг- Вытесненный [c.415]

Выше в связи с сонолюминесценцией упоминалось, а также неоднократно отмечалось другими авторами, что если схлопывающиеся каверны содержат заметное количество остаточного газа, то его температура в конце схлопывания становится очень высокой [24, 28], так как процесс схлопывания происходит столь быстро, что между содержимым каверны и окружающей жидкостью не успевает установиться теплообмен. На последних стадиях схлопывания, которые обычно протекают в течение нескольких микросекунд, пар, по-видимому, ведет себя как совершенный газ, поскольку для конденсации требуется конечное время [43, 44]. В связи с этим в прошлом часто предполагалось, что горячие газы, соприкасаясь с поверхностью металла, будут нагревать ее до точки плавления или по крайней мере до такой температуры, при которой прочность металла понизится и может произойти разрушение. Новотный [39], а также Гавранек и др. [11] при проведении экспериментов на магнитострикционных установках наблюдали микроскопические образования, которые, по их мнению, возникают в результате плавления поверхности или по крайней мере нагрева до достаточно высоких температур, при которых ее прочность существенно [c.419]

Более того, если считать сжатие газа адиабатическим, то температура будет быстро расти, и газ будет отдавать тепло жидкости. Хотя время, в течение которого может происходить теплообмен, очень мало, расстояния, на которых осуществляется теплопередача, также малы. Согласно ранее сделанным оценкам [43, 44], содержимое пузырька успевает охладиться в течение большей части периода схлопывания от его начала, так что процесс сжатия скорее изотермический, а не адиабатический, за исключением последних стадий схлопывания, когда развиваются высокие температуры [24]. Предположим, что в сжатом газе действительно развиваются очень высокие температуры. Чтобы стенка получила достаточно большое количество тепла, газ должен непосредственно соприкасаться с направляющей поверхностью. Согласно имеющимся экспериментальным данным, при кавитации в потоке жидкости содержимое отдельных схлопывающихся каверн не попадает на стенку, а отделено от нее конечным объемом жидкости. В таких условиях направляющая поверхность никогда не нагреется до высокой температуры, так как защитная пленка жидкости может поглотить всю энергию схлопывания после того, как газы достигнут температуры, при которой может произойти разрушение металла. [c.420]

По поводу других эффектов высказывались различные предположения. Паултер [64] выдвинул интересную гипотезу о том, что под действием давлений, развивающихся при схлопывании каверн, жидкость загоняется в трещины на поверхности материала, где и остается. Если жидкость не вытекает достаточно быстро из трещины, то после того, как пик давления будет пройден, возникнут большие растягивающие напряжения. Чтобы доказать существование такого механизма, Паултер проводил опрессовку проб жидкости с погруженными в них стеклянными или кварцевыми стержнями. При снятии высокого давления стержни растрескивались. Однако для проявления этого эффекта требовалось относительно большое время опрессовки. В условиях кавитации этот механизм, очевидно, не играет важной роли, так как во всем цикле схлопывания каверны фазы подъема и падения давления имеют примерно одинаковую продолжительность и фаза высокого давления не является преобладающей. [c.430]

Исчерпывающее исследование рассматриваемого вопроса для всевозможных значений у дано в обзорной статье К. В. Брушлинского и Я, М. Каждана (1963). В этой работе показано, что решение задачи о сходящейся ударной волне существует при любых у, но для у >1,87 значение показателя автомодельности п определяется неоднозначно. Существует конечный интервал значений п при у > 1,87, которые удовлетворяют условиям задачи. Однако единственное значение п приводит к непрерывным производным на характеристике, приходящей в центр в момент схлопывания ударной волны, в то Таблица 4 время как при других значениях п производные от функций, описывающих движение, терпят разрыв на этой характеристике. Таким образом, естественное физическое условие непрерывности производных позволяет получить единственное решение задачи о сходящейся волне при любых значениях у. [c.292]

Для неподвижного центра тяжести эта линия соответствует t = onst, а для перемещающегося со скоростью v — линия / = onst. С точки зрения рис. 31, 32 коллапсы происходят как бы в будущем. Именно поэтому они случайны и беспричинны. Но коллапсы — это необратимый процесс. Особенно ясно это становится видно, когда коллапс волновой функции сопровождается коллапсом вероятностей, как это происходит при измерениях. При таком процессе информация у квантовой системы возрастет, а во внешнем мире должна возрасти энтропия. Но даже в отсутствие коллапса вероятностей коллапс волновой функции необратим у ансамбля многих частиц он превращает чистый ансамбль в смешанный. А у одного единственного партнера происходит "схлопывание" чистого состояния в случайного "представителя" смешанного ансамбля. Необратимый процесс коллапса связан с информационным взаимодействием данной системы с внешним миром. А если так, то система координат, связанная с внешним окружением, становится предпочтительной, а время t в этой системе координат приобретает черты абсолютного времени. На Земле, а точнее в Солнечной системе, это время связывается с системой координат, в которой центр масс Солнечной системы находится в покое. [c.297]

Использование микросейсмической эмиссии для изучения трещиноватости является относительно новым направлением сейсморазведки, основанным на технологии пассивного сейсмического мониторинга. Отличительной особенностью данной технологии является использование скважинных датчиков для регистрации микросейсмических сигналов упругих волн в процессе возникновения или схлопывания трещин. При этом основная проблема, связанная с проведением таких наблюдений заключалась в аппаратурном обеспечении постоянного размещения в скважине сейсмических датчиков с высоким динамическим диапазоном регистрации. В настоящее время эта проблема успешно решена [37]. Кроме того, создано математическое и программное обеспечение, позволяющее в реальном времени определять местоположение микросейсмических событий по разности времен прихода Р- и 8-волн [38]. Эти достижения позволили проводить исследования микросейсмической эмиссии на разрабатываемых месторождениях. Большие объемы исследования по технологии пассивного сейсмического мониторинга были вьшолнены для получения информации о поведении залежи УВ-сырья в процессе ее разработки (откачки флюида и закачки воды или пара) с целью принятия управленческих решений по оптимизации разработки залежи. Длительность непрерывных наблюдений составляет до 30 дней [38, 39]. [c.103]

Во время выполнения ГРП за счет увеличения пластового давления, компенсирующего горное давление, происходит снижение вертикального вектора напряжения и возрастание горизонтального, что определяет переориентацию развития трещин в пласте от вертикального направления к горизонтальному. При падении пластового давления и возрастании вертикального вектора напряжения происходит обратный процесс переориентации доминирующего направления трещиноватости за счет схлопывания части субгоризонтальных трещин и дополнительного образования субвертикальных трещин. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...