Гидродинамические трубы замкнутого типа

При изучении большого числа фотографий присоединенных каверн выяснилось, что число перемещающихся каверн в потоке гидродинамической трубы замкнутого типа определяется в первую очередь скоростью течения и характеристиками ядер кавитации в жидкости. Таким образом, при одном и том же распределении ядер кавитации частота, с которой они вносятся в зону торможения, приблизительно пропорциональна скорости течения. Связь этого свойства течения с числом и частотой разрушающих ударов рассматривается в разд. 8.5.2. [c.208]

Краткий исторический очерк и описание универсальных гидродинамических труб как установок для исследования кавитации приведены в гл. 2. Основными элементами гидродинамической трубы являются система, обеспечивающая течение жидкости рабочая часть, в которой можно устанавливать различные исследуемые объекты средства регулирования давления, скорости и температуры в рабочей части, а также весы и система крепления, с помощью которых испытываемый объект устанавливается в различных положениях и измеряются гидродинамические силы. Трубы могут быть замкнутого типа, в которых жидкость циркулирует по замкнутому контуру, и незамкнутого типа, в которых жидкость разгоняется, проходит через рабочую часть и истекает наружу. Поскольку общая масса жидкости в замкнутых системах велика, гидродинамические трубы замкнутого типа обычно используются для исследования явлений в стационарных условиях. Незамкнутые системы такл е щироко используются для исследований в стационарных условиях, но в них легче получить ускоряющиеся или замедляющиеся нестационарные течения. [c.560]

Для сифонных водосбросов часто исследуются характеристики цикла наполнения, который зависит главным образом от скорости удаления оставшегося воздуха из сифона. В течение этого цикла вниз по вертикальному каналу сифона течет смесь воды с воздушными пузырями. Поскольку сброс не совсем свободный, давление изменяется по высоте, а это в свою очередь влияет на размеры уносимых потоком пузырей воздуха. При отсутствии подобия изменения размеров пузырей в модели и в натуре характеристики наполнения также не будут подобными. Объем каждого пузыря обратно пропорционален абсолютному давлению. Поэтому подобие изменения размеров пузырей в модели и натуре возможно только при подобном изменении абсолютного давления. Следовательно, если пренебречь плотностью газа, то отношение произведений атмосферного давления на плотность жидкости в модели и натуре должно быть равно отношению их характерных размеров. Однако в лабораториях только в исключительных случаях вместо воды используются другие жидкости. Более того, нет подходящих жидкостей, которые были бы значительно легче воды. Таким образом, с практической точки зрения, это требование означает, что исследования такого типа необходимо проводить в замкнутых установках, в которых атмосферное давление можно уменьшать пропорционально масштабу модели, т. е. для модели, изготовленной, например, в масштабе А, создавать давление, равное /4 атмосферного. Примерами установок для проведения экспериментов при пониженном атмосферном давлении могут служить гидродинамические трубы со свободной поверхностью, баллистические камеры с регулируемым давлением и бассейны с регулируемым давлением. Они будут описаны в разд. 10.10 и 10.13. [c.550]

Фиг. 10.10. Типы рабочих частей замкнутых гидродинамических труб.

Выбор рабочей части определяется главным образом типом исследуемой задачи. Если необходима длинная рабочая часть, то открытая рабочая часть не подойдет, поскольку с увеличением длины падает к. п. д. и усиливаются пульсации. Если необходимо исследовать короткие тела с большим поперечным сечением, наиболее подходящей может оказаться открытая рабочая часть, по крайней мере с точки зрения начальных затрат. В щелевой рабочей части можно испытывать длинные тела большого диаметра. Если необходимо проводить визуальные и особенно фотографические исследования, то открытые и закрытые рабочие части удобнее щелевых. Даже если щелевые стенки изготовлены из прозрачных стержней, они создают оптические искажения, поскольку еще не разработаны прозрачные материалы с таким же, как у воды, показателем преломления. Тем не менее принцип использования щелевых стенок, по-видимому, является перспективным, а щелевые рабочие части, возможно, будут самыми удобными для универсальных гидродинамических труб. Интересно, что щелевые стенки были исследованы с целью применения их в замкнутом канале со свободной поверхностью, предназначенном для испытания моделей судов [3]. [c.571]

Все описанные выше типы гидродинамических труб являются замкнутыми трубами с малыми площадями свободных поверхно- [c.571]

На рис. 3-28 дана схема опытной установки для исследования теплоотдачи в потоке капельной жидкости В условиях ее нагревания с давлением, близким iK атмосферному, по методу локального моделирования (Л. 7]. Опытная установка представляет собой гидродинамическую трубу замкнутого типа. Рабочий участок ее 1 имеет сечение 80x160 мм на этом участке устанавливается исследуемый трубный пучок 2. Пучок составлен из труб диаметром 10 мм, выполненных из нержавеющей стали. Трубы располагаются в коридорном порядке в 10 рядов с одинаковым расстоянием в поперечном и продольном направлении, равном 1,57 диаметра. Калориметрическая трубка 3 выполняется из меди. Она устанавливается в середине пятого ряда трубного пучка, где поток воздуха имеет стабилизированное состояние. Циркуляция воды через исследуемый трубный пучок в гидродинами-13 в. А. Оснпоаа. 193 [c.193]

Проблемы не существовало бы, если бы гистерезис был связан только с методом проведения эксперимента. Но разброс экспериментальных значений Ки о котором сообщалось в работе [34], свидетельствует о наличии некоторых дополнительных факторов. Имеется убедительное доказательство, что этот разброс и явление гистерезиса неносредственпо связаны с нерас-творенным газом в гидродинамической системе и, следовательно, с условиями существования ядер кавитации, либо переносимых с циркулирующей жидкостью (циркулирующие ядра), либо присоединенных к неподвижным поверхностям (поверхностные ядра). Рипкен и Киллен [55] обнаружили, что концентрация нерастворенного газа в гидродинамической трубе замкнутого типа достигала установившегося значения по истечении некоторого времени после каждого изменения давления. Более того, они не обнаружили гистерезиса при исследовании исчезновения и возникновения кавитации в условиях, когда количество и характеристики нерастворенного газа поддерживались постоянными. Их критерий наступления кавитации (определяемый путем понижения давления) ближе всего соответствовал периодическим явлениям, происходящим с частотой в несколько циклов в секунду, что типично для исчезновения кавитации. [c.265]

В лаборатории Канадской фирмы Доминион энджинеринг [46] имеется гидродинамическая труба замкнутого типа с низким напором и регулируемым давлением, предназначенная для исследования кавитации турбин. Она была построена для испытания моделей турбин Френсиса при напорах до 24 м и турбин Каплана или лопастных турбин при напорах до 7,5 м. Диаметр рабочего колеса всех моделей равен 406 мм. Установка имеет горизонтальный абсорбер и систему охлаждения для регулирования температуры. Мощность модели поглощается динамометром вихревого тока мощностью 400 л. с. [c.553]

Кавитационные испытания гидромашин обычно проводят в замкнутых гидродинамических установках типа кавитационного стенда и кавитационной трубы [5]. Специфика этих испытаний состоит в том, что количество и распределение по размерам газовых пузырьков в воде, заполняюш,ей установку, зависят от скорости и давления в системе, т. е. от условий проведения опыта. При постоянном обш ем воздухосодержании воды количество в ней свободного воздуха в зависимости от режима работы установки может быть совершенно различным, что объясняется рядом причин. [c.413]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...