Интенсивность кавитации

Собственно кавитационному поражению предшествует инкубационный период, в течение которого материал сопротивляется действию кавитации. По истечении этого периода начинается интенсивная кавитация. [c.27]

Уместно привести еш,е один пример. При установке гильз в блок (рис. 365) выступание буртика по окружности и /za было неодинаковым. В связи с этим, а также вследствие деформации посадочных гнезд и верхней плиты блока при затяжке шпилек возникал перекос гильзы при ее зажатии головкой блока и заклинивание в сопряжении А. Форма гильзы, особенно в нижней части, искажалась, что создавало неблагоприятные условия для работы поршневых колец. Для предотвраш,ения этого зазор Л был увеличен, вследствие чего даже при перекосе гильза свободно входила в отверстие блока в сопряжении А, Однако при увеличенном зазоре Л гильза оказывалась подвешенной в верхней части и работала как консоль. Это вызывало усиленную вибрацию гильзы, что, в свою очередь, явилось причиной интенсивной кавитации охлаждающей жидкости. В результате наружная поверхность гильзы за короткий срок изнашивалась до недопустимых пределов. Особенно повышалась интенсивность кавитации при увеличении зазора между поршнем и гильзой в связи с ростом ускорений вибрации. Только повышением точности изготовления гильзы и блока удалось обеспечить требуемую точность сборки узла и устранить это явление. [c.403]

Кроме выбранной жидкости, следует подобрать также и оптимальную температуру, при которой в данной жидкости будет наибольшая интенсивность кавитации. [c.225]

На медной части пластинки находились два выступа с пазами, имеющими радиус закругления, немного больший, чем радиус закругления провода на ребре потенциометра. Между выступами была сделана канавка. Расстояние между дном канавки и дном паза на выступах инструмента равнялось 0,6—0,8 мм. В этом случае создавалась зона наиболее интенсивной кавитации на уровне выступов. Вибратор возбуждался от генератора мощностью 0,25 кет. Размеры резервуара для жидкости позволяли перемещать потенциометр относительно ультразвукового вибратора в обе стороны на полную его длину. В качестве жидких сред были использованы отдельно водопроводная вода и трансформаторное масло. Процесс 232 [c.232]

При пайке алюминия и его сплавов чаще всего используются оловянно-цинковый (90% олова и 10% цинка) или оловянно-кадмиевый припой. Оловянно-цинковый припой вызывает наименьшую электролитическую коррозию основного металла. На механизм ультразвуковой пайки большое влияние оказывает возникающая в расплавленном припое кавитация. Рабочий стержень ультразвукового паяльника, нагреваемый от обычного теплового элемента, расплавляет припой, который затем растекается по поверхности спаиваемого шва. При возбуждении ультразвуковых колебаний стержня паяльника в силу мощных гидравлических ударов, образующихся при захлопывании кавитационных пузырьков, окисная пленка разрушается и расплавленный припой получает доступ к чистой поверхности основного металла, что обеспечивает хорошее качество спая (фиг. 32). Наибольшая эффективность процесса получается при низкочастотных ультразвуковых колебаниях, так как интенсивность кавитации повышается при уменьшении частоты. Поэтому для возбуждения ультразвуковых колебаний при пайке используются магнитострикционные вибраторы. Для того чтобы стержень паяльника не разрушался под действием кавитации, он должен быть прочнее окисной пленки. Поэтому рекомендуется изготовлять его из сплава серебра с никелем или покрывать слоем хрома. [c.909]

Вибрация и шум, вызванные кавитацией, составляют широкий спектр частот колебаний. Ранние стадии кавитации проявляются в высокочастотной части- спектра, с ростом интенсивности кавитации спектр расширяется в область средних и низких частот. Когда кавитация переходит в срывную стадию, низкочастотные вибрации настолько сильны, что могут вызвать поломку насоса. [c.87]

Практическое использование эффекта кавитации. Эффект (явление) кавитации часто используется для практических целей. В частности можно указать на использование этого эффекта для стабилизации расхода жидкости соплами Вентури (рис. 1.19). Если понижать давление Рвв на выходе из сопла при постоянном давлении на входе в него, скорость потока и расход через сопло будут увеличиваться. Одновременно при повышении скорости потока давление в суженном сечении сопла будет понижаться. В том случае, когда давление в этом сечении достигнет значения, равного началу кавитации, жидкость вследствие выделения паров и газов закипает. Поскольку интенсивность кавитации и рост сопровождающего ее сопротивления повышаются с дальнейшим понижением давления, секундный расход жидкости после закипания будет сохраняться постоянным независимо от дальнейшего уменьшения давления на выходе из сопла. При уменьшении этого давления будет лишь расширяться зона кавитации по диффузорной части от суженного сечения. [c.51]

Как показали визуальные наблюдения потока в различных гидравлических машинах, очень часто кавитационные явления наблюдаются почти при всех эксплуатационных режимах, включая режимы, близкие к оптимальным [93, 101, 117]. С изменением режима работы рассматриваемой машины происходит только изменение интенсивности кавитации. Если при режимах минимальной и форсированной мощности (производительности) сильно развитые кавитационные явления носят общий характер и существенно влияют на к. п. д. или величину напора, то при режимах, близких к оптимальному, имеются отдельные очаги начальной или частично развившейся кавитации (кавитация на кромках лопастей, щелевая, неровностей поверхности и т. д.), которая не оказывает заметного влияния на характеристики машины, но может быть причиной кавитационной эрозии. При этом уместно напомнить, что наибольшая интенсивность кавитационной эрозии приходится на начальные стадии развития кавитации (см. 4). [c.50]

К достоинствам гидродинамических труб относятся возможность простой регулировки скорости и давления жидкости, возможность влияния на интенсивность кавитации изменением величины сужения и положения образца относительно потока. Недостатки — необходимость использования больших объемов жидкости, энергоемкость и громоздкость установок. [c.79]

Магнитострикционные установки, в отличие от гидродинамических, просты, сравнительно недороги и компактны. Высокая интенсивность кавитации сокращает время испытаний. [c.79]

Ее размеры и интенсивность кавитации определяются полным количеством входящей в нее ультразвуковой энергии, а точная фазировка пучков, поступающих от различных участков излучения, не имеет существенного значения. Вопрос об образовании кавитационной области будет рассмотрен в гл. 4. [c.187]

Влияние присутствия в жидкости большого количества растворенного газа, обладающего высокой растворимостью, еще мало изучено. В отсутствие ядер кавитации оно было бы, вероятно, очень слабым. Но при достаточном числе ядер растворенный газ может значительно повысить эффективное критическое давление, при котором начинается кавитация. В качестве примера рассмотрим работу некоторых реактивных турбин, использующих остаточную энергию рабочего тела (холодная вода, насыщенная углекислым газом при сравнительно высоком давлении) [3]. На направляющих лопатках развивалась интенсивная кавитация, хотя минимальное давление на выходе из турбины было равно атмосферному или несколько превышало его. [c.165]

При тщательном наблюдении расширения зоны кавитации в направлении потока можно заметить, что в основном оно проис.ходит вследствие перемещения нижней по потоку границы от точки возникновения кавитации и в меньшей степени — вследствие перемещения верхней границы. При дальнейшем понижении давления ширина кавитационной зоны в направлении потока возрастает. В большинстве случаев номере расширения зоны кавитации передняя граница перемещается вверх по потоку на малое расстояние по сравнению с распространением кавитационной зоны вниз по потоку. Относительную длину зоны кавитации можно назвать степенью кавитации в отличие от термина интенсивность кавитации, который определяет кавитационное разрушение, рассматриваемое в гл. 8 и 9. [c.319]

Экспериментальные исследования зоны разрушения, о которых говорилось в предыдущем разделе [33, 34], дополняют исследование механики присоединенных каверн, результаты которого были изложены в гл. 5. Они были выполнены с целью найти связь между положением и протяженностью зоны разрушения и фазами цикла присоединенной каверны с помощью высокоскоростной киносъемки. При этом модель, обычно полностью изготовляемая из нержавеющей стали, содержала вставку из мягкого алюминия, расположенную непосредственно за точкой возникновения кавитации. Алюминиевые вставки имели разную длину, но все они были значительно длиннее каверны, наблюдаемой в каждом конкретном случае. Предполагалось, что интенсивность кавитации будет достаточно велика и за сравнительно короткое время работы трубы на поверхности алюминия возникнут видимые следы разрушения и что можно будет установить зависимость между характером разрушения поверхности алюминиевой вставки и поведением каверны, зарегистрирован- [c.384]

Эксперименты проводились следующим образом. Испытываемое тело устанавливалось по оси трубы на длинной хвостовой державке. По истечении заданного времени работы трубы при постоянной скорости потока и требуемой интенсивности кавитации исследовалась поверхность алюминиевой вставки. Это делалось путем микрофотографирования продольной полоски цилиндрической поверхности. Был разработан метод микрофотографирования, при.котором образец не извлекался из трубы, а уровень воды не опускался ниже уровня рабочей части. Тем самым удавалось предохранить образец от соприкосновения с какими-либо предметами, а также от контакта с воздухом на протяжении всего испытания. Микрофотографирование производилось при 30-кратном увеличении и охватывало полосу шириной 5,08 мм. В области максимального разрушения микрофотографии частично перекрывались, чтобы полностью охватить всю эту область, в то время как в областях менее интенсивного разрушения между соседними снимками допускались промежутки. 12 микрофотографий охватывали 80% полосы шириной 5,08 мм и длиной 76,2 мм. Микроскоп был установлен на каретке координатника, укрепленного на верхнем люке трубы. Объектив микроскопа был снабжен погружаемым конусом, обеспечивающим настройку на требуемую глубину резкости. Применение координатника гарантировало съемку [c.386]

Известно, что интенсивность кавитации зависит от разных параметров течения, тем не менее опубликовано мало данных об относительном интервале изменения интенсивности кавитации и об определяющих ее факторах. Анализ разных случаев кавитационных разрушений [16, 59] показывает, что ее интенсивность может изменяться в очень широких пределах как в случае однотипных машин, так и машин разных типов. Из опыта работы [c.401]

ИЗМЕРЕНИЙ ИНТЕНСИВНОСТИ КАВИТАЦИИ [c.405]

С инженерной точки зрения конечной целью исследований этой фазы кавитации является обеспечение надежного расчета (на стадии проектирования) интенсивности кавитационного разрушения гидравлического оборудования при заданных условиях. Поэтому выявление надежной и пригодной в общих случаях меры интенсивности кавитационного воздействия на материалы и определяющих ее факторов было бы большим шагом вперед. Необходимо также знать, как ведут себя в условиях кавитации различные материалы, из которых изготовляются направляющие поверхности. Этому вопросу посвящена гл. 9. Это весьма сложная область экспериментальных исследований, в которой работы ведутся уже много лет. Интенсивность кавитации в установках различных типов рассматривается в работе [59]. [c.406]

Рассмотрим вначале чисто механические эффекты. Опыты с пластинами из отожженного алюминия, проведенные в Калифорнийском технологическом институте, можно считать типичными для конструкционных материалов, хорошо работающих на растяжение. При измерении интенсивности кавитации такие пластины подвергались лишь сравнительно кратковременному ее воздействию во избежание перекрывания впадин. Выше отмечалось, что при таких кратковременных испытаниях унос металла очень мал, хотя имеются данные, свидетельствующие, что в ряде случаев начальная скорость уноса может быть весьма значительной [32, 40, 41, 60]. Причиной этого могут быть поверхностные включения, различные слабые места и т. п. Период интенсивного начального уноса непродолжителен и не приводит к существенным потерям материала. С другой стороны, если материал подвергается воздействию кавитации в течение более длительного времени, на кривой скорости уноса может появиться второй пик. В ряде случаев за ним может последовать еще ряд пиков. Их появление, возможно, связано с тем фактом, что, как только разрушение становится достаточно большим, оно начинает оказывать влияние на местную структуру течения и, возможно, вызывает образование местных зон кавитации. Вследствие этого скорость уменьшения объема испытываемого образца становится практически непредсказуемой, поскольку она зависит от множества факторов. Это было показано в упомянутых выше испытаниях в трубках Вентури [14] и на вибрационной установке [18], проведенных в Мичиганском университете. Высказывались также предположения [20, 21], что такие пики могут появляться также в результате воздействия усталостного разрушения. [c.407]

Это явление может отчасти объяснить экспериментально обнаруженный инкубационный период, в течение которого удаляется очень небольшое количество материала, а затем унос материала происходит с гораздо большей скоростью. Для образца (фиг. 8.16) инкубационный период заканчивается где-то между моментами гид, так как часть ободков, образовавшихся по краям впадин (снимок г), оторвалась и уже не видна (снимок д). Ясно, что этот процесс в разных случаях протекает по-разному. Например, частота образования впадин на поверхности мягкого, но упрочняющегося под ударной нагрузкой материала в начале испытаний должна быть большой, а скорость уноса в последующем периоде относительно малой. Этим можно отчасти объяснить относительно большую кавитационную стойкость нержавеющей стали 18-8. Кроме того, образование впадины с неровными краями может привести к концентрации напряжений, снижающей эффективную допустимую нагрузку в данной точке. Этот эффект в совокупности с рассмотренным выше волноводным эффектом, по-видимому, приводит к резкому усилению разрушения при заданной интенсивности кавитации. [c.416]

Совместным действием механических и химических факторов при кавитации можно объяснить явление, которое вызвало большой интерес. Неоднократно наблюдалось [39], что сравнительно устойчивые к коррозии материалы, например латунь, при воздействии кавитации еще до удаления с их поверхности значительного количества материала могут приобретать окраску, похожую по цвету на окисную пленку. Было высказано предположение, что изменение окраски вызвано нагревом поверхности, хотя никому не удавалось измерить ее температуру (такая попытка была предпринята при испытаниях в трубках Вентури в Мичиганском университете). Однако если учесть охлаждающее действие воды и высокую теплопроводность металлических образцов, то повышение температуры поверхности маловероятно. В то же время внутри эластичных материалов, по-видимому, действительно развиваются высокие температуры. Изменение окраски поверхности металлов, вероятно, связано с окислением, но вызывается оно действием высокого давления в присутствии влаги и кислорода, а не высокими температурами. Тот факт, что окраска изменяется на больших площадях, на которых интенсивность кавитации сравнительно мала, подтверждает предположение, что она связана с низкотемпературным химическим воздействием, а не с сильным нагревом. [c.418]

Влияние газа, заполняющего кавитационные полости, следует рассмотреть также с другой точки зрения, а именно с точки зрения возможного влияния на интенсивность механического воздействия. Одним из очевидных параметров интенсивности кавитации является максимальное давление, развивающееся в процессе схлопывания пузырька, и даже поверхностное рассмотрение этого фактора может представлять интерес. Если пренебречь диссипацией энергии, то при схлопывании каверны данного размера под действием определенного давления совершаемая работа должна превращаться в конце схлопывания в ту или иную форму потенциальной энергии. Максимум давления будет достигаться, когда вся энергия превратится в энергию сжатия окружающей жидкости. Если же часть этой энергии [c.421]

По всей вероятности, пока мы не узнаем больше о кавитационном процессе и некоторых свойствах используемых материалов, мы не сможем достаточно точно рассчитывать сопротивление материала кавитационному разрушению исходя из его свойств и зависимости от типа и интенсивности кавитации, соответствующих данному режиму течения. Поэтому сохранится потребность в непосредственном экспериментальном определении относительной прочности, но необходимо также иметь доказательства того, что кавитационное воздействие в лабораторных условиях по своим основным характеристикам подобно кавитационному воздействию в натурных условиях. В противном [c.429]

На другом конце шкалы неметаллических материалов находится группа материалов, в которую входят резины и другие эластичные материалы, очень легко деформирующиеся, но обладающие очень малым модулем упругости. При относительно малой интенсивности кавитации эти материалы могут вообще не поддаваться кавитационному разрушению, а при более интенсивной кавитации могут почти мгновенно и полностью разрушаться. При проектировании деталей машин обычно стремятся сделать их достаточно упругими, чтобы они могли аккумулировать энергию удара, причем развивающиеся напряжения не должны превышать предела упругости. Деталь рассчитывается на большие деформации при малых напряжениях. Предполагается, что энергия отдельных ударов, происходящих при схлопывании каверн, поглощается эластичным материалом с малым модулем упругости, допускающим очень большие деформации до достижения предела упругости. Поэтому разрушения не произойдет. Другой фактор, который еще предстоит [c.438]

Благодаря способности сопротивляться кавитационному разрушению листовая резина нашла применение в качестве защитного покрытия в некоторых низконапорных гидравлических турбинах и других аналогичных устройствах, а также рассматривалась как возможное защитное покрытие для винтов и других выступающих частей корабля. Было замечено, что при повышении интенсивности кавитации до некоторого критического уровня резина может начать отрываться большими кусками. Изучение такого материала после разрушения показывает, что иногда его внутренние слои нагреваются до высоких температур. Вероятно, это можно объяснить демпфирующей способностью резины и ее сравнительно малой теплопроводностью. Относительно большая часть энергии кавитационного воздействия, поглощаемой резиной, превращается внутри нее в тепло которое вследствие малой теплопроводности этого материала не может быть отведено без значительного повышения температуры. Если подводимая энергия столь велика, что резина нагревается до температуры, при которой она разрушается вследствие изменения состава, образования газов или появления других признаков разложения, то деталь выходит из строя. В связи с этим может оказаться перспективным эластичный материал с меньшей способностью к демпфированию и обладающий высокой теплопроводностью. По мере накопления количественных данных о требованиях, предъявляемых к материалам в различных условиях работы [44, 45], этот тип защитного покрытия должен найти более широкое применение. Важно также улучшить его сцепление с основным материалом [46]. [c.439]

Одна из причин, определяющих способность таких материалов сопротивляться кавитационному воздействию, состоит, по-видимому, в том, что удары, сопровождающие схлопывание пузырьков, распространяются лишь на очень небольшие расстояния от центра схлопывания. Хотя максимальные давления, развивающиеся при схлопывании пузырьков в условиях интенсивной кавитации, достаточно велики, чтобы разрушить любой известный материал, отдельные зоны высокого давления микроскопически малы, и давление, которое пропорционально 1/К, падает очень быстро [24, 32, 38]. Толщина резинового покрытия, по-видимому, во много раз превышает расстояние от центра схлопывания потенциально опасного пузырька до поверхности резины. Следовательно, энергия схлопывания может погло- [c.439]

Как отмечалось выше, хорошо сопротивляются кавитационному воздействию очень твердые материалы, такие как стеллиты карбид вольфрама, инструментальные стали и другие подобные материалы. Для них практически без исключения справедливо правило, согласно которому с увеличением твердости возрастает сопротивление кавитационному воздействию. С другой стороны, резина и другие эластичные материалы при малой интенсивности кавитации обладают более высоким сопротивлением кавитационному воздействию, чем металлы, обладающие значительно лучшими механическими свойствами. Поэтому естественно сделать вывод, что при одних предельных условиях твердость (или высокая прочность, которая обычно пропорциональна твердости), а при других предельных условиях высокая эластичность обеспечивают высокую сопротивляемость материалов кавитационному воздействию. Однако в связи с тем, что кавитационные испытания в различных жидкостях дают подчас различные результаты относительной прочности для одних и тех же материалов, то необходим также некоторый параметр, связывающий свойства жидкости и материала [25, 27, 28]. В этом направлении пока еще сделано мало, однако, согласно имеющимся данным, такой параметр должен, по-ви-димому, включать отношение акустических сопротивлений материала и жидкости [27, 72, 73]. [c.441]

Помимо амплитуды и частоты на интенсивность кавитации, возможно, в меньшей степени влияют глубина погружения нижней поверхности образца, барометрическое давление и температура жидкости [19, 22, 40, 51, 57, 68, 69, 75, 88]. Влияние последней сказывается, вероятно, через термодинамические свойства [19, 22, 81, 82]. [c.448]

Установка такого типа имеется в Мичиганском университете [28], причем цилиндр устанавливался поперек диффузора обычной трубки Вентури. Интенсивность кавитации в этой установке также высока, а течение имеет еще более сложную структуру. [c.468]

В турбулентной струе, выходящей из отверстия, имеются быстро возникающие и коллапсирующие пузырьки. Изучено распределение скорости и интенсивности кавитации вблизи образца [11, 13]. Скорость потока резко уменьшается к периферии. Поэтому проявление кавитационного эффекта ограничено площадью диаметром 3 мм. [c.104]

По замыслу Ли на прочном стальном стержне перед носом подводной лодки укрепляется острием вперед конус, по форме напоминающий не полностью открытый дождевой зонтик. Каждой лопастью зонтика можно управлять отдельно посредством специальных гидроцилиндров. Кроме того, сам зонт с помощью зубчатой рейки можно придвигать к корпусу лодки или отодвигать от него. Манипулируя гидроцилиндрами, зонту легко прида вать любую симметричную или асимметричную форму, подбирая такую, при которой на заданной скорости возникает наиболее интенсивная кавитация. Двигаясь впереди лодки, конус, как пуля, вспарывает воду, оставляя за собой пенистую россыпь кавитационных пузырьков. Сливаясь, они образуют большую кавитационную полость, заполненную разреженным паром. В этом паре и движется подводная лодка, почти не испытывая никакого трения. Чтобы исключить влияние кавитации, гребной винт и рули размещают в самой задней, кормовой части лодки, там, где кавитационная полость уже сомкнулась, уступив место воде. Поскольку интенсивная кавитация [c.209]

В работах [ 73, 91] было изучено влияние ультршвука в кавитационном режиме на кинетику цементации в механическом агитаторе и в реакторе с кипящим слоем частиц металла-цементатора. В качестве источника ультразвука был использован ультразвуковой диспергатор УЗДН-1У-4,2 с резонансной частотой. 22 кГц. Цементацию проводили в ультразвуковом поле с развитой кавитацией при интенсивности от 6,0 10 до 34,0 X X Ю Вт/м . Наличие и интенсивность кавитации оценивали по разрушению алюминиевой фольги. На рис. 41 (см. также рис. 26) показана лабораторная установка, в которой проводили исследования. [c.90]

После достижения этого давления до величины, соответствующей началу кавитации жидкости, последняя вскипает. Поскольку сопротивление сопла после этого будет увеличиваться пропорционально интенсивности кавитации, которая, в свою очередь, будет повышаться с увеличением перепада давления, расход через сопло после возникновения кавитации стабилизируется, сохраняясь постоянным независимо от дальнейшего снижения давления на выходе из сопла. При уменьшении этого давления будет яишь расширя1 ься зона кавитации по диффузорной части, начиная от суженного сечения. [c.49]

Из рис. 16 видно, что давление возрастает с ростом напряжения нелинейно. Загиб кривых может быть объяснен уменьшением константы Я, а также увеличением механических потерь. На рис. 17 можно видеть уменьшение т]э а с ростом интенсивности излучаемого звука. (Интенсивность оценивалась по величине потребляемой мощности и величине т]эа.) Снижение к.п.д. при увеличении мощности отмечает и Ван дер Бургт [22]. Обусловлено это не только уменьшением магнитострикционной константы, но и ростом механических и электрических потерь. Характерно, что и на рис. 16, и на рис. 17 линейность дольше сохраняется при величине большей Нот-. При повышенном подмагничивании нелинейные свойства ферритов проявляются слабее, о чем говорят и данные, приведенные в предыдущей главе. Поэтому при работе излучателей в режиме интенсивных колебаний рекомендуется подмагничивание, превышающее оптимальное для ферритов 21, 41, 42, М-18 и МК-20 целесообразно применять Но= 25—30 э. При наличии интенсивной кавитации метод измерения звукового давления в поле излучателя при помощи гидрофона неприменим. В этом случае наиболее точные значения т]да можно получить, измеряя акустическую мощность калориметрическим методом. Калориметрические измерения ферритовых излучателей показали, что при Н(,= 30 э и при одностороннем излучении величина их электро-акустического к.п.д.не падает ниже 60% даже в присутствии кавитации. [c.136]

Однако, как показывает опыт эксплуатации, облицовка плохо держится, листы обрываются после непродолжительного времени работы, обнаженный металл подвергается интенсивной кавитации. Поэтому в настоящеее время облицовку листовой [c.137]

При дальнейшем уменьшении параметра К смесь пузырьков и воды охватывает всю хвостовую часть тела. Протяженность кавитационной зоны и интенсивность кавитации в следе будут возрастать до тех пор, пока внутренняя область следа не окажется целиком охваченной кавитацией и из нее не будет полностью вытеснена жидкость. Такое течение в следе называется суперкавитацией. Примеры полностью развитых кавитационных следов за круговым цилиндром представлены на мгновенных фотографиях (фиг. 5.16—5.18). На фиг. 5.16 и 5.17 показана каверна конечной длины, а на фиг. 5.18 каверна, достигшая полной длины . Снимки сделаны в плоскости, перпендикулярной оси цилиндра (чтобы показать ширину и форму каверны). На фиг. 5.16 основная каверна в момент съемки простирается за цилиндром на 3—4 калибра. За основной каверной тянется кавитационный след, имеющий периодический характер. Течение и кавитация при условиях, соответствующих фиг. 5.16, весьма неустойчивы. Каверна совершает колебания в длину и из стороны в сторону, что приводит к появлению периодически изменяющихся сил, приложенных к телу. Кавитационный след аналогичен течению с массой мелких пузырьков, уносимых потоком после отрыва присоединенных каверн (разд. 5.4). На фиг. 5.17 представлена другая фотография, снятая в другой момент времени, но при тех же скорости и давлении (при том же числе кавитации К). Поверхность основной каверны на фиг. 5.16 и 5.17 непрозрачна, и она относится к описанным выше присоединенным кавернам, у которых вдоль неровной поверхности раздела движется масса мелких пузырьков. [c.212]

Методика этих испытаний заключалась в проведении серии экспериментов каледый раз с новой алюминиевой моделью. Во всех экспериментах длина каверн поддерживалась постоянной, что соответствует постоянному числу кавитации, а скорость течения изменялась от максимально достижимой в трубе до величины, при которой впадины практически не образовывались. Согласно ранее проведенным экспериментам, вплоть до момента, когда число впадин, приходящихся на единицу площади поверхности, становилось столь большим, что их трудно было сосчитать, частота образования впадин при данных параметрах течения оставалась постоянной. В связи с этим продолжительность экспериментов подбиралась таким образом, чтобы плотность впадин была не слишком большой и не слишком малой, т. е. время эксперимента было самым коротким при самой большой скорости течения и возрастало с уменьшением скорости течения. Во всех случаях поверхность пластин выглядела аналогично. Это позволило предположить, что для приближенной оценки интенсивности кавитации можно использовать частоту образования впадин без учета их размеров. Полученные результаты представлены на фиг. 8.9. Они показывают, что частота образования впадин в сильной степени зависит от скорости течения. Действительно, судя по наклону кривых в логарифмических координатах, она пропорциональна примерно шестой степени скорости. Потребуется еще немало экспериментальных данных, чтобы четко определить область применимости этого соотношения. В случае присоединенных каверн, образующихся при других условиях, были получены другие эмпирические соотношения. Будем пользоваться соотношением [c.402]

Очевидно, существуют другие параметры, влияющие на интенсивность кавитационного воздействия. Одним из них является характерный размер для геометрически подобных течений. Предварительные исследования на простых телах вращения разных размеров, проведенные в гидродинамической трубе КТИ, не дали определенных результатов, хотя было замечено, что влияние размера модели на получаемые результаты не является простым. Если эксперименты в гидродинамической трубе рассматривать как модельные, то влияние размера модели и скорости течения определяется так называемым масштабным эффектом . Третьим фактором, который может внести еще большую неопределенность, является содержание в воде ядер кавитацни. Все это требует более глубокого изучения интенсивности кавитации как в лабораторных, так и в натурных условиях. [c.405]

Заметим, что поскольку трубка колеблется относительно узловой точки, совпадающей с центром трубки, то смещение ее конца на 86,4 мкм соответствует напряжению около 633 кг/см , поэтому она разрущается довольно быстро. Все образцы независимо от их материала должны иметь стандартный вес, чтобы резонансная частота во всех испытаниях была постоянной. Для этого некоторые образцы приходится высверливать изнутри. Чтобы результаты, полученные на одной установке, согласовывались между собой и особенно чтобы можно было сравнивать результаты, полученные на разных установках в разных лабораториях, установки должны быть полностью стандартизованы. Результаты испытаний зависят от того, насколько точно поддерживается стандартная интенсивность кавитации, воздействующей на испытываемые образцы. [Интенсивность кавитации зависит как от амплитуды (фиг. 9.7), так и от частоты колебаний. Эта зависимость далеко не проста, так как в некоторых интервалах частот увеличение частоты при постоянной амплитуде приводит к уменьшению разрушения [33], хотя ускорение образца, очевидно, увеличивается. Такие неожиданные результаты связаны со сложностью процесса роста и схлопывания пузырьков в кавитационных полях данного типа. В этой области применимы теоретические результаты Нолтингка и Неппираса [49, 50]. Большой объем подробной экспери- [c.447]

Точное измерение интенсивности кавитации на установке Эллиса—Плессета связано со значительными. трудностями. В обычных вибрационных установках это делается путем непосредственного измерения амплитуды колебаний образца с помощью микроскопа с калиброванной шкалой или датчиков смещения или скорости (в предположении, что вибратор совершает простые гармонические колебания). Тем самым обеспечивается определенная и сравнительно хорошо воспроизводимая стандартизация измерений. На установке Эллиса—Плессета не удается провести аналогичные простые измерения. Однако вместо испытываемого образца можно поставить датчики давления, провести с их помощью тарировку электрического сигнала на входе и использовать ее затем для основных измерений. При этом необходимо всегда иметь в виду возможность изменения потерь и степени совершенства самой электрической схемы. [c.467]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...