Стадии кавитации (см. Кавитация

В большинстве других экспериментальных работ использовались системы, в которых происходило пузырчатое кипение с недо-гревом на поверхности нагрева либо имела место начальная стадия кавитации на поверхности погруженного в жидкость тела. Осуществлялась фотографическая регистрация процесса развития отдельного пузырька, включая все стадии роста и схлопывания. Такого рода данные получены в работе [422], где исследовались кавитационные пузырьки, образующиеся в воде при комнатной температуре на поверхности заостренного тела оживальной формы длиной 1,5 калибра, обтекаемого со скоростью 9—21 м сек. Распределение давления в воде было таким, что в носовой точке тела пониженное давление приводило к образованию пузырька. Затем он переносился вдоль тела в область более высокого давления, вызывающего его схлопывание. Результаты исследования фазы схлопывания пузырька хорошо согласуются с решением Релея. [c.135]

Под кавитацией подразумевают возникновение и рост пузырьков пара или растворенного в жидкости газа, вызванные понижением давления при постоянной температуре (см. п. 1.6). Рост возникшего пузырька сопровождается испарением жидкости внутрь него (паровая кавитация) или диффузией газа (газовая кавитация). Но, как правило, имеют место оба процесса и кавитация является парогазовой. Кавитационные пузырьки возникают в тех точках потока жидкости, где давление падает до некоторого малого значения ркр. которое близко к давлению насыщенного пара при данной температуре, но зависит от ряда факторов степени насыщения жидкости растворенным газом, наличия примесей и твердых частиц, состояния обтекаемой поверхности. Формы проявления и развития кавитации многообразны и пока не существует их четкой классификации и общепринятых терминов. В отечественной литературе различают две основные стадии кавитации начальную и развитую. [c.398]

Начальная стадия кавитации характеризуется возникновением и ростом пузырьков, из-за чего ее можно назвать еще пузырьковой кавитацией. При нормальных условиях в жидкости всегда есть 398 [c.398]

При возникновении кавитация пренебрежимо мало влияет на структуру потока, однако при ее развитии это влияние становится все более существенным и в стадии развитой кавитации поток приобретает совершенно новые формы. Каверны конечных размеров, заполненные смесью пара и выделившихся газов, могут занимать в потоке значительное место, а их поверхности служат жидкими границами течения. [c.400]

Кавитация может оказывать разрушающее воздействие на материалы поверхностей, вблизи которых она возникает. При этом длительное воздействие кавитации может привести к разрушению материала практически любой твердости. Хотя механизм разрушающего действия кавитации не вполне выяснен, но есть достаточно оснований считать, что основной причиной разрушения является механическое воздействие жидкости на твердые стенки. Установлено, что наиболее опасной с точки зрения разрушающего действия является пузырьковая стадия кавитации, при которой парогазовые пузырьки образуются в зоне минимальных давлений и охлопываются, попадая в зону повышенного давления. Разработаны две основные схемы механизма кавитационного разрушения. [c.405]

Учебное пособие написано в соответствии с программой одноименного курса лекций, читаемых автором в Ленинградском кораблестроительном институте студентам специальности Гидроаэродинамика . В книге раскрывается физическая природа явления кавитации. Рассматриваются начальная стадия кавитации (пузырчатая) и развитая кавитация. Приведены схемы изучения начальной стадии кавитации и показано исследование движения парогазового пузырька в безграничной жидкости и вблизи твердой стенки. [c.2]

Различают две стадии кавитации начальную и развитую. [c.5]

Начальная стадия появляется при больших разрежениях, приводящих к разрыву жидкости. Существуют различные формы начальной стадии кавитации пузырчатая, пленочная, в виде вихревых шнуров. [c.6]

Однако в ряде случаев начальная стадия кавитации сопровождается образованием на теле тонкой пленки (пленочная кавитация). Экспериментальные исследования на моделях профилей, тел вращения, винтов в кавитационных трубах показывают, что форма начальной стадии кавитации зависит от многих факторов (размеров модели, состояния ее поверхности, типа экспериментальной установки). [c.6]

Рис. 1. Начальные стадии кавитации на теле вращения а — пузырчатая б — пленочная в виде пояска о — пленочная в виде пятен.

Рис. 2. Начальная стадия кавитации на эллиптическом крыле при х= 1,64 а =[ 8°, V =115,4 м/с.] j

НАЧАЛЬНАЯ СТАДИЯ КАВИТАЦИИ [c.13]

В тех местах потока, где давление падает до этого значения, происходит нарушение сплошности течения и образуется область, заполненная пузырьками, внутри которых находятся пары жидкости или газ, выделившийся из раствора. Это явление называется кавитацией. Начальную стадию кавитации можно трактовать как явление закипания жидкости при понижении давления. При дальнейшем понижении давления мелкие пузырьки объединяются и в потоке возникают большие полости— каверны, заполненные выделившимися из жидкости газами и парами жидкости. [c.32]

Газовая кавитация вызывает рост вибрации в основном в диапазоне частот (1—10 кГц). Начальные стадии паровой кавитации наиболее отчетливо проявляются в диапазоне 5—30 кГц и выше, а ее дальнейшее развитие приводит к интенсивной вибрации во всем звуковом диапазоне частот. Одна из основных причин снижения кавитационных качеств центробежных насосов заключается в интенсивном вихреобразовании во входном патрубке и большой неравномерности скоростей на выходе из него. [c.164]

Кавитация является одним из самых мощных источников вибрации и шума насосов. Причем на виброакустические характеристики насосов существенное влияние оказывает уже начальная стадия кавитации, возникающая в небольших по площади областях. [c.170]

Существует несколько различных форм начальной стадии кавитации. В лопастных (осевых и центробежных) насосах принято различать пузырьковую, профильную и вихревую формы. [c.170]

Из названных форм начальной стадии кавитации наибольшей виброакустической мощностью обладают вихревая (в осевых насосах) и профильная (в центробежных насосах). [c.172]

Эти формы кавитации по мере увеличения ее интенсивности проходят газовую и паровую стадии. При снижении давления (увеличении скорости потока) наступает такой момент, когда газовые пузырьки в результате анизотропной направленной диффузии растворенного в воде газа начинают резко расти в объеме. Происходит дегазация жидкости, которую часто называют газовой кавитацией так как при дегазации возникают импульсы давлений, то рост пузырька имеет циклический характер. [c.172]

Величина показателя Р изменяется в зависимости от стадии кавитации, В осевых насосах (см. рис. IV. 1) в начальный момент развития паровой кавитации (область 2) р = 30-н20, а в зоне развитого кавитационного шума (область 3) р 9. В центробежных насосах величины Р соответственно равны в области 2 р = = 12-ь14 в области р 6 [c.172]

Кавитация сопровождается нарушением сплошности потока в насосе и нарушает нормальную работу насоса. Начальная стадия кавитации, ограниченная небольшой областью, не отражается заметно на производительности и напоре насоса и выражается внешне в форме характерного потрескивания в области всасывания, обусловленного местными гидравлическими ударами. Местная кавитация может при- [c.347]

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]

Леман А., Юнг И., Экспериментальное исследование начальной и конечной стадий кавитации, Теоретические основы инженерных расчетов, 1964, Серия Д , № 2. [c.415]

Стадия начальной кавитации соответствует условиям, при которых появляются первые незначительные признаки кавитации слабое усиление шума, наличие небольшого количества кавитационных пузырей, которые образуют неустановившуюся кавитационную зону. Как правило, на этой стадии внешние характеристики гидравлической машины практически не изменяются. [c.25]

В качестве примера различных стадий развития кавитации рассмотрим процессы, происходящие в сопле Вентури, изображенном на рис. 8, и их влияние на его пропускную способность. Характеристика сопла Вентури AH=f(Q), где АН — гидравлические потери в сопле и Q — расход, приведена на рис. 11. [c.26]

Рис. 14. Относительное изменение величин давления и скорости внутри кавитационной зоны при различных стадиях развития кавитации в сопле Вентури

Стадии развития кавитации (начальная, частично развившаяся и полностью развившаяся кавитации) в гидравлических машинах обычно определяют по степени их влияния на энергетические характеристики рассматриваемой машины. Так, например, при испытаниях насосов в качестве начала кавитации зачастую рассматривают режим, при котором происходит вызванное кавитацией падение к. п. д. (или напора) на 2%. Срывом работы насоса называют режим, при котором уменьшение к. п. д. достигает 10%. С точки зрения износа гидромашин вследствие кавитационной эрозии такое определение стадий развития кавитации (а в особенности начальной кавитации) нельзя считать правильным. [c.50]

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]

I — хорда профиля, характеризует в данном случае стадию развития кавитации и является функцией коэффициента кавитации k. [c.52]

Различным стадиям развития кавитации в машине соответствуют различные значения о, также как и коэффициента k кавитации. [c.53]

Для выяснения механизма кавитационной эрозии в опытах широко используются ультразвуковые методы обнаружения опасных стадий развития кавитации, исследуется влияние изменений физических [c.8]

Гистерезис (различие давлений при появлении и исчезновении кавитационных каверн), который часто наблюдается при исследованиях начальных стадий кавитации, оказывается пренебрежимо малым при стабилизации количества свободного газа. [c.118]

Каверны вначале имеют вид маленьких пузырьков (стадия начальной кавитации). Если давление вблизи пузырьков снова поднимается и становится выше давления парообразования, то пузырьки с шумом схлопываются . Это приводит к эрозии и износу соседних с ними твердых поверхностей (металлических лопастей винтов и турбин, бетонных водосбросов, плотин и т, п.). Если же давление остается пониженным, то пузырьки сливаются, что может привести к образованию около обтекаемого тела одной каверны, имеющей размеры, сравнимые с размерами тела. Фотография такой каверны приведена на рис. 146. В этом случае кавита-10 Б. Т. Бмдев 2 0 [c.289]

Для выяснения картины начальных стадий кавитации на телах вращения по решению Международной конференции ученых, работающих в опытовых бассейнах разных стран мира, были проведены кавитационные испытания стандартного тела вращения с эллипсоидальной головкой и с полусферическим носиком в кавитационных трубах. Было замечено, например, что при испытании тела вращения с полусферической головкой пузырчатая кавитация возникает в районе минимального давления по длине тела, [c.6]

Если теоретические методы решения задач о развитых кавитационных течениях быстро совершенствуются, то теоретические методы изучения начальных стадий кавитации развиваются сравнительно медленно. В настоящее время достаточно хорошо разработана статика и динамика одиночного кавитационного пузырька в безграничной жидкости и вблизи стенки. Впервые динамика парового пузырька была исследована в 1917 г. Рэлеем. В дальнейшем в изучение этого вопроса внесли большой вклад Плессет, Триллинг, Джильмор, Си Дин-Ю, А. Д. Перник, Ю. Л. Левковский и другие. [c.11]

Значительное число работ посвящено исследованию начальной стадии кавитации на крыльях и телах вращения. Так, в работах, А. С. Горшкова, О. Н. Гончарова, Ю. Н. Калашникова выявлены разновидности кавитации, исследован масштабный эффект и разработаны методы выбора масштабных экстраполяторов. [c.12]

Кавитация проходит следующие стадии начальную, развившуюся и суперкавитацию. Для плохо обтекаемых тел при начальной стадии кавитации р = 1 ч- (0,7 -ч 0,8) при развившейся р = = (0,7 -f- 0,8) ч- (0,2 ч- 0,1) при суперкавитации р < 0,2 ч-0,1. [c.230]

Кавитация может возникнуть как на движущихся, так и на неподвижных элементах проточной части. Различают, три стадии кавитации ffaчaльнyю, развитую и [c.157]

Исследование кавитационных характеристик имеет своей целью определение избыточных подпоров на всасывании, соответствующих различным стадиям развития кавитации. В процессе зтпх исследований устанавливаются [c.217]

Одним из источников вибрации ГЦН может быть кавитация. Она бывает различной. Газовая кавитация вьоывает рост вибрации в диапазоне частот от 1 до 10 кГц. Начальные стадии паровой кавитации отчетливо проявляются в диапазоне частот 5 — 30 кГц и выше, а ее дальнейшее развитие приводит к интенсивной вибрации во всем звуковом диапазоне частот. [c.87]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...