Моделирование кавитации Параметры кавитации)

Из третьего утверждения не следует делать вывода, что закон моделирования возникновения кавитации заключается только в том, что эксперименты должны проводиться при натурном числе Рейнольдса. Этот вывод не подтверждается, так как нет достаточных оснований считать, что третье утверждение носит общий характер. Соотношение АрА = Сг было только предположением, сделанным для демонстрации связи запаздывания с наблюдаемым масштабным эффектом. Возможно также, что оба параметра, р и 1, влияют нелинейно. Далее, если даже предположение ДрА = Сг, используемое в уравнении (6.1), справедливо, для замены произведения УоЬ числом Рейнольдса нет оснований. Это означало бы, что возникновение кавитации зависит главным образом от плотности жидкости и вязкости, в то время как такие факторы, как скрытая теплота испарения и поверхностное натяжение, могут также играть важную роль. [c.261]

Один из параметров моделирования возникновения кавитации — величина критического давления. Другой — положение точки, в которой достигается это давление. Число кавитации К было выведено из условия возникновения кавитации на участке минимального давления поверхности твердого тела, омываемого потоком. Для потенциального течения однородной жидкости минимум давления всегда расположен на поверхности тела. Для течений с завихренностью область минимального давления может находиться в жидкости на некотором расстоянии от поверхности твердого тела. Когда кавитация развивается вдоль поверхности хорошо обтекаемого тела, она почти всегда сосредоточена в области безотрывного неоднородного пограничного слоя. В большинстве случаев предполагается, что изменение давления по толщине пограничного слоя пренебрежимо мало. Однако при условиях, близких к условиям возникновения кавитации, небольшие изменения давления могут оказаться важными при определении величины минимального давления, а следовательно, и места возникновения кавитации на поверхности твердого тела или в жидкости на некотором расстоянии от поверхности. [c.268]

Для определения сопротивления материалов кавитационному воздействию применяют относительно стандартизированные установки, предназначенные для изучения кавитации в потоках жидкостей. Геометрия потока варьируется. Почти всегда удается обеспечить более точное моделирование реальных условий, чем это возможно на ультразвуковых установках. Кроме того, во всех случаях стараются создать такой режим течения, чтобы основные параметры, такие, как давление и скорость в области кавитации, можно было бы легко измерить и (или) рассчитать, а также чтобы интенсивность разрушения была сравнительно высокой. Существующие лабораторные установки в большей или меньшей мере отвечают этим требованиям. [c.467]

Отметим еще раз, что не существует метода, который обеспечивал бы полное моделирование в экспериментах по исследованию кавитации. Рассмотрим простой случай испытания расходомера Вентури с гладкими стенками, представляющего собой уменьшенную модель натурного расходомера. Динамическое подобие в условиях бескавитационного течения при измененных размерах, скорости и температуре жидкости (следовательно, и вязкости) можно обеспечить, проводя опыты при одинаковом числе Рейнольдса. Тогда, если считать К параметром подобия для кавитации, то можно ожидать, что одинакова расположенные каверны с одинаковой относительной длиной будут образовываться при одинаковых значениях К и Ке. Однако экспериментально показано [12, 13], что при изменении размеров, скорости и температуры каверны не одинаковы, даже когда Ке и /С постоянны. Это свидетельствует о том, что условия, необходимые и достаточные для исключения масштабного эффекта при определении коэффициентов расходомера Вентури, очевидно, необходимы, но не достаточны для определения кавитационных характеристик того же расходомера [c.548]

Методом моделирования аварийных состояний, в результате чего (см. 6.2 6.3) выбираются контрольные параметры, являющиеся признаками. Для каждого класса аварийных состояний определяются признаки, которые зависят от степени первичной неисправности (величина площади негерметичности, величина коэффициента кавитации и др.). Следовательно, можно получить образ в виде совокупности признаков каждого класса [c.276]

Поиски возможности теоретического моделирования кавитационного обтекания при отличных от нуля числах кавитации привели к установлению новой схемы обтекания с образованием возвратной струйки (отводящей некоторое количество жидкости на фиктивный второй лист римановой поверхности). Эта, казалось бы, надуманная схема, предложенная в 1946 г. Д. А. Эфросом и одновременно группой американских исследователей , на самом деде дала возможность получить хорошие оценки для параметров кавитационного обтекания. Впрочем, и ряд других схем (пожалуй, однако, менее изящных) дает результаты, близкие к рассчитанным по схеме с.возвратной струйкой. 285 Это — 1) схема Д. П. Рябзотинского с замыкающим каверну симметричным телом, перенесенная в 1932 г. на условия кавитации Ф. Вайнигом 2) схема с переменной скоростью на струях Л. И. Седова — М. И. Гуревича 3) схема с замыканием границ каверны на параллельные полупрямые, которую исследовал с другой целью еще Жуковский в 1890 г. (к задачам кавитационного обтекания последняя схема была приложена лишь в 50-х годах). Любопытная схема струйного обтекания со спиралеобразными особенностями на струях предложена недавно М. П. Тулиным [c.285]

По-видимоыу, гистерезис, задержка по времени и наблюдаемые расхождения вследствие моделирования формы и параметров потока связаны с содержанием газа в исследуемой жидкости, а также концентрацией и характеристиками газовых ядер, присутствующих в жидкости и на поверхности твердого тела. Рассмотрим вначале явление гистерезиса. Характер впервые обнаруживаемой кавитации зависит от используемого экспериментального метода. При исчезновении кавитации наблюдаются скопления пузырьков, периодически разрушающихся подобно паровым кавернам с частотой в несколько циклов в секунду. (Эта начальная стадия называлась периодической [39] до появления термина исчезновение кавитации.) И наоборот, при проведении эксиериментов с уменьшением параметра К, начиная от бескавитационных условий, было обнаружено, что первым признаком кавитации при некотором значении /С, обычно является узкая и, по-видимому, устойчивая непрерывная линия или полоса. (Эта начальная стадия кавитации называлась стацио- [c.264]

Первый параметр (12.1) представляет собой число Фруда, второй — число кавитации, рассчитываемое по давлению в каверне рь- В момент входа рь равно атмосферному давлению ра. Как отмечалось выше, до момента замыкания рь отличается от ра только на величину падения давления, обусловленного течением воздуха, заполняющего каверну. Последний параметр является числом Вебера. Для обеспечения подобия необходимо, чтобы все параметры (12.1) сохраняли свои значения. При моделировании обычно используется одна и та же жидкость (вода), поэтому плотность р имеет натурное значение. Следовательно, плотность Ра тзкже должна иметь натурное значение. Далее, поскольку при постоянном числе Фруда скорость пропорциональна 1о атмосферное давление должно изменяться пропорционально /о. Следовательно, согласно законам подобия, давление газа ра должно быть меньше натурного и, более того, необходимо использовать тяжелый газ, если ра сохраняется неизменным, а Ра уменьшается. Поверхностное натяжение должно изменяться пропорционально /о если р = onst. [c.664]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...