Шум кавитационный

Обычно движения воды, которые сопровождаются шумом, генерируют звук посредством флуктуаций давления в потоке, вызывая пульсации пузырьков с такими модами, которые, как мы видели, являются главными в дальнем поле даже в тех случаях, когда имеются еще и различные моды колебаний формы пузырьков. Отдельные пузырьки создают музыкальные звуки совокупность пузырьков, например, в бегущем потоке создает плещущий шум, включающий спектр частот, связанный с распределением их размеров. В гидравлических движениях часто содержатся пузырьки, механизмом возникновения которых служит кавитация , при которой давление в потоке становится достаточно низким, так что растворенный в жидкости газ начинает выделяться или жидкость начинает испаряться. Шум кавитационных течений включают не только звуки, генерируемые [c.52]

К разрушению металла и появлению кавитационных шумов. Последствия кавитации настолько существенны, что обычно при проектировании насосов, турбин и винтов лопасти рассчитывают так, чтобы на них не возникала кавитация. [c.118]

На участках многих местных сопротивлений скорости потока резко возрастают, в результате чего давление в нем уменьшается. Если давление становится ниже давления насыщенных паров жидкости, протекающей через местное сопротивление (или непосредственно за ним), возникает кавитация, неблагоприятно отражающаяся на работе оборудования и приводящая к вибрации, шумам и эрозионному разрушению материала. При наличии кавитации местные потери напора заметно возрастают. Кавитационные свойства местных сопротивлений оцениваются по критическому значению безразмерного числа— числа кавитации х, при котором в данном местном сопротивлении начинается кавитация [c.222]

Интенсивность кавитационного шума насосов сильно зависит от окружной скорости колеса. Эта зависимость может быть выражена следующим образом [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]

Наконец, кавитация сопровождается характерным шумом и разрушением (эрозией) деталей, находящихся в кавитационной зоне. Установлено, что при кавитации в воде с увеличением температуры воды от нуля до 50—60° С эрозионные разрушения увеличиваются в несколько раз, а при дальнейшем повышении температуры ослабевают и затем совершенно исчезают при 100 С. При кавитации других жидкостей кавитационное воздействие с приближением к температуре кипения также ослабевает. Опыты показали Л. 85], что интенсивность эрозии существенно зависит от разности внешнего давления и упругости пара. Если эта разность равна нулю, эрозии не наблюдается. С увеличением поверхностного натяжения жидкости эрозионный износ значительно увеличивается [Л. 49]. [c.55]

Рис. 2. Спектр кавитационного шума, вызванного волной частоты 175 кГц,

С появлением кавитации производительность насоса понижается, появляется характерный шум, происходит эмульсирование жидкости, а также наблюдаются резкие колебания давления в нагнетательной линии и ударные нагрузки на детали насоса, вызывающие преждевременный выход его из строя. Кроме того, возможно местное кавитационное разрушение (разъедание) поверхностей деталей с образованием на них характерных изъязвлений (оспинок), причем в первую очередь разрушаются (разъедаются) острые края деталей. На рис. 1.17 показан пример характерного кавитационного разрушения плунжера распределительного золотника (клапана) следящей гидросистемы, работавшего в условиях значительного дросселирования жидкости. [c.47]

Испытания насосов и гидромоторов обычно сводятся к получению напорной и кавитационной характеристик насосов и нагрузочной и регулировочной характеристик гидромоторов. Дополнительно проводятся испытания для выявления ресурса работы (долговечности) насосов и гидромоторов и измерение уровня шума. [c.274]

Изменение в широких пределах рабочих параметров гидравлических машин (напора, расхода, мощности) приводит к тому, что в ряде случаев, несмотря на принимаемые меры, машины работают в режимах с развитой кавитацией. Помимо ухудшения энергетических характеристик машин, повышения вибрации и уровня шума, отрицательные последствия кавитации проявляются в кавитационном разрушении рабочих органов машины. При наличии в воде взвешенных наносов интенсивность этого разрушения резко возрастает вследствие абразивного износа. Механические повреждения рабочих органов гидравлических машин в результате кавитационной эрозии или истирающего действия абразивных частиц могут за относительно короткий срок достигнуть размеров, затрудняющих нормальную эксплуатацию машин и даже делающих ее практически невозможной. [c.5]

Разрушение кавитационных пузырей при переносе их потоком в область с давлением выше критического, происходит с очень большой скоростью и вызывает гидравлический удар. Наложение большого числа таких ударов приводит к появлению характерного шипящего звука. Таким образом, возникновение кавитации всегда сопровождается усилением шума. Значение этого последствия кавитации изменяется в зависимости от назначения гидравлического оборудования. [c.25]

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]

Момент прекращения роста производительности сопровождается возникновением характерного для кавитационного режима шума и вибраций. В момент наступления кавитации падение давления на всасывании замедляется и при дальнейшем увеличении числа оборотов оно более или менее остается постоянным. [c.99]

Одним из источников возникновения специфического шума является конденсация пузырьков пара, возникших вследствие кавитации. Очевидно, место возникновения таких очагов шума будет первый же участок за кавитационной зоной, после которого имеется достаточное повышение давления. [c.361]

Считается, что повышение содержания газовой составляющей способствует развитию кавитационных явлений и таким способом повышает уровень шума [124]. [c.361]

В подразд. 4.3 была рассмотрена кавитация, возникающая в местных гидравлических сопротивлениях при высоких скоростях движения жидкости. Аналогичное явление может происходить и в лопастных насосах (обычно на входе в насосное колесо). В этом случае из-за вьщеления паров и растворенных газов нарушается нормальная работа насоса, возникает характерный шум, а также падают его эксплуатационные показатели (напор, подача, мощность и КПД). Во избежание кавитации в гидросистеме после выбора насоса проводят его проверочный (кавитационный) расчет. [c.234]

Кавитационное разрушение изучают с помощью специальных устройств, устанавливаемых в рабочих камерах кавитационных труб (рис. 10.3). Кавитационная зона, возникающая за препятствием или после сужения трубы, наблюдается в виде белого облака при этом возникает шум различного тембра [22]. [c.191]

По кавитационным шумам, так как при захлопывании кавитационных полостей возникает шум в довольно широком диапазоне частот (см. далее). [c.269]

Захлопывание кавитационных пузырьков приводит к значительному локальному повышению давления и образованию ударной волны. Поэтому кавитация сопровождается шумом, который имеет довольно широкий спектр. Если бы возникновение и захлопывание кавитационного пузырька происходило каждый период, то в спектрах кавитационных шумов были бы только частоты nfo п = 1, 2, 3,...), где /о — частота звука, и спектр был бы чисто линейчатым. Экспериментально, однако, наблюдаются спектры, несколько отличающиеся от такого спектра идеальной кавитации . [c.275]

Рис. 67. Акустические спектры кавитационных шумов в воде /о —частота звука, отмеченная стрелкой.

ПОЛОСТИ может и не произойти. Пропуск одного цикла (в разных точках пространства в разные времена) уж может привести к появлению периода 2Т и, следовательно, первого унтертона /о/2 в том случае, когда наблюдается интегральный шум. На высоких частотах, когда вероятность разрыва жидкости уменьшается, такие пропуски могут даже иметь период ЪТ, что приводит к появлению в спектре компоненты /о/З. Уровни спектральных составляющих указывают на то, что пропуски разрыва не так уж редки. Непрерывный белый шум фона может определяться тем, что возникновение и захлопывание кавитационных полостей происходит не точно от периода к периоду в одной фазе волны. Это приводит к конечной ширине линий спектра , а при нелинейном взаимодействии компонент спектра —к появлению белого шума (см. гл. 2, 5), нарастающего в области высоких частот. [c.277]

При дросселировании водяного потока уровень шума складывается из двух составляющих L=Li+L2, где Li — составляющая от мощности потока Z-2—составляющая, зависящая от режима течения (кавитация, парообразование, включения воздуха). Первая составляющая пропорциональна мощности потока и при 1000 кВт достигает 90 дБ (по шкале А). Вторая составляющая существенно зависит от кавитации. В литературе указывается, что снижение кавитационного шума может быть достигнуто вдуванием инертного газа в клапан. [c.169]

Несмотря на то что в книге рассмотрен широкий круг вопросов, далеко не все кавитационные явления представлены одинаково полно. Мало внимания уделено, например, проблеме создания искусственных каверн путем вдува газа и управления такими течениями. Это касается также вопросов кавитационного шума и вибрации, вызываемой кавитацией, а также вопросов, связанных с гидродинамикой пузырьковых каверн. Обширный круг кавитационных явлений при взаимодействии тел со свободной поверхностью лишь кратко намечен в гл. 12, которая содержит результаты работ, выполненных до 1960 г. В соответствии с общей направленностью книги в ней не рассматривается сколько-нибудь полно математическая теория кавитационных течений. [c.8]

Кавитационный шум и вибрация представляют собой два самых распространенных явления, связанных с кавитацией, но не вызывающих значительного изменения потока жидкости или разрушения твердых поверхностей. Экспериментально обнаружено, что схлопывание каверн сопровождается значительным шумом. Возможно, шум возникает и на других стадиях кавитации, но его уровень значительно ниже, чем при схлопывании, поэтому почти не предпринималось попыток исследования этого шума как отдельного явления. Важность кавитационного шума в значительной степени зависит от конкретных условий. Например, на электростанции или заводе, где уровень шума от [c.33]

Явление парообразования при пониженном давлении, обусловленном динамикой потока, и конденсация образовавшихся паров, сопровождаемая местными гидравлическими ударами, называется кавитацией. В кавитационной зоне, где непрерывно образуются и конденсируются пузырьки пара, наблюдается разрушение поверхности трубы. Работа гидравлических машин в кавитационном режиме сопровождается характерным шумом, а их напор, мощность и КПД резко падают. Явление кавитации возникает также при колебательных движениях тела в жидкости (гидровибраторы). [c.40]

Если содержащая такие паровоздушные пузырьки вода при своем движении поступит в область с повышенным давлением, где оно будет выше давления насыщенных паров, то начнется захлопывание пузырьков. Вследствие их исчезновения при мгновенной конденсации пара происходит местное повышение давления до 1000 и более атмосфер. Это явление называется кавитацией. Механическое действие повышенного давления (местные удары при мгновенном заполнении жидкостью объемов, освободившихся в ре зультате конденсации паровоздушных пузырьков) приводит к разрушению материала конструкций в той области, где происходит явление кавитации, сопровождаемое характерным шумом и треском. Такое разрушение материала называется кавитационной эрозией. Кавитация обычно наблюдается в гидравлических турбинах, центробел<ных насосах, напорных трубах и т. д. [c.15]

Появление кавитации в насосах сопровождается рядом характерных явлений, отрнцателвно сказывающихся на работе насоса. При разрушении кавитационных пузырьков в зоне повышенного давления возникают шум и вибрация. Уровень шума зависит от размеров насоса и степени развития кавитации. Кавитационный шум проявляется в виде характерного потрескивания в зоне входа в рабочее колесо, развитая кавитация сопровождается уменьшением КПД насоса и разрушением (эрозией и коррозией) поверхности лопаток рабочих колес. Напор и мощность также снижаются. Из этого следует, что работа насоса в условиях кавитации недопустима. [c.157]

Регулирование расходов посредством изменения напряжения возможно, начиная практически с расходов близких к нулю. Максимальный расход определяется появлением интенсивного шума, вызванного вибрацией канала и кавитационными явлениями. Обычно <5макс= (1,1 1,3) G o и зависит от давления, которое поддерживается во всасывающем патрубке (или расширительном баке). Допускаемые минимальные расходы при регулировании вентилем составляют (0,2ч-0,4) С ом. При меньших подачах в канале начинается интенсивное бурление, вызванное появлением вторичных циркуляционных токов в жидкости, расход колеблется и быстро падает из-за повышения температуры теплоносителя. [c.73]

Второй характерной особенностью представленных кривых для недогретой жидкости является то, что при некотором перепаде давлений участок постоянного расхода начинается резким изломом. Фридрих объясняет этот факт наступлением кавитационного режима течения, при котором в сильно суженной струе местное давление падает настолько, что становится возможным испарение. При этом из-за увеличения удельного объема среды дальнейшее снижение противодавления не сказывается на величине расхода. По данным автора, наступление этого режима сопровождается характерным шумом и колебаниями в показаниях манометра. [c.248]

Влияние кавитации на работу данной гидравлической машины (увеличение потерь энергии, усиление шума и вибраций, кавитационная эрозия) не постоянно и зависит от стеиени развития кавитации. Деление процесса развития кавитации на различные стадии в известной мере условно, однако обычно принято различать начальную, частично развившуюся и полностью развившуюся кавитации. [c.25]

Если рассматривать кавитационные явления в качестве единственной причины усиления шума и вибраций, то результаты измерений, приведенные на рис. 43, хорошо согласуются с данными визуальных наблюдений потока, приведенными на рис. 42 и могут быть использованы для определения величин кавитационного запаса. Однако источником шума и вибраций является не только кавитация, ко н процессы вихреобразова-ния и неоднородность работы межлопастных каналов колес [c.117]

Развившейся кавитации в гидромашине всегда сопутствуют звуковые колебания, воспринимающиеся как кавитационный шум. Источником этих колебаний является пульсация давления в отдельных областях потока жидкости, которая может быть вызвана вращением рабочего колеса машины, вихреобра-зоваиием при обтекании лопастей потоком жидкости и кавитационными явлениями, создающими ударные колебания при разрушении кавитационных пузырьков. [c.124]

Первый тип кавитации аблюдается в потоке за рабочими колесами гидротурбин и насосов, за гребными винтами судов и т. 1П. При этом типе кавитации смытые с поверхности деталей гидромашин кавитационные пузырьки замыкаются в потоке, вдали от обтекаемой поверхности. В этом случае энергия, выделяющаяся при замыкании пузырьков, передается окружающей среде — жидкости и весь процесс ие оказывает епосредствениого воздействия яа поверхность обтекаемого тела. Такой тип кавитации приводит в основном к снижению к. п. д. гидромашин, появлению шума и вибрации рабочих органов. [c.8]

Обычные способы эксплуатации гидропередач предусматривают создание условий, делающих невозможным возникновение кавитационных явлений. Р1ногда кавитация все же может оказаться неизбежной в защемленном объеме. Возможно, что именно этим обстоятельством следует объяснять повышенный шум в шестеренных гидромашинах. Однако и в этом случае очаг шума должен возникать либо в приемной полости насоса, либо в герметически замкнутой рабочей клетке, в том числе и при раскрытии ее в отдающей камере. [c.361]

Резкое пЬвышение уровня шума наблюдается при работе насоса в кавитационном режиме. Шум в этом случае возникает частично в результате соударений частиц жидкости, а в основном в результате механических ударов зубьев, находящихся в зацеплении. Последние обусловлены наличием люфтов в зацеплении зубьев и в подшипниках осей, вследствие чего эти детали под действием резко колеблящегося давления в рабочей камере насоса вступают в колебания в пределах люфтов. [c.279]

Шум в дросселе вызывается в основном завихрениями жидкости и кавитационными явлениями при выходе гкидкости из дроссельных каналов. Шум возникает при этом в результате местных высокочастотных пульсаций давления (гидравлических микроударов), вызванных непрерывным образованием и разрушением пузырьков пара и воздуха (газа). Вследствие высокой повторяемости этих кавитационных гидроударов шум этого происхождения происходит на частотах высших составляющих (до 20 ООО гц). [c.311]

Процессы подобного рода иногда называют истинной кавитацией . Когда пузырек велик и его резонансная частота ниже частоты звука, он в звуковом поле совершает интенсивные колебания (при этом могут возбуждаться различные моды колебаний). Такие пузыръкп не захлопываются, во всяком случае за несколько периодов волны. Не захлопываются также пузырьки очень малого размера. Эти большие и очень малые пузырьки взаимодействуют между собой и со звуковым полем таким образом, что возможна медленная односторонняя диффузия газа в пузырек для малых пузырьков и коагуляция больших пузырьков. Последнее приводит к бурному выделению газа из жидкости. Этот процесс иногда также называют газовой кавитацией, хотя он существенно отличается от истинной кавитации . Чаще в отличие от истинной газовой кавитации этот процесс называют дегазацией. В экспериментальных условиях явление осложняется еще и тем, что истинная кавитация и дегазация, как правило, протекают в звуковом поле одновременно. В насыщенной газом жидкости, по-видимому, нет способов (за исключением анализа кавитационных шумов и вторичных эффектов см. далее) отличить дегазацию от истинной кавитации совершенно не ясны процессы влияния истинной кавитации на дегазацию. [c.251]

Развитая Гутиным теория применима и для винта, работающего в воде при отсутствии кавитации. Однако в этом случае, когда при вращении винта имеется кавитация, шум, создаваемый винтом, в существенной мере определяется ею. В [20] отмечено, что излучение гребных винтов в режиме кавитации на низких звуковых частотах обладает характерными свойствами. Весьма вероятно, что дискретные составляющие спектра шумов, в том числе и гармоники звука вращения, имеют кавитационную природу и обусловлены излучением совокупности пузырьков. [c.436]

ТОГО, на какой глубине движется тело, каково газосодер-жание водной среды и какова степень шероховатости поверхности тела,— возникает кавитационный режим и уровень шумов резко возрастает. [c.456]

Во всех этих экспериментах используются различные критерии начала кавитации. Одним из них может служить расширение кавитирующей жидкости вследствие образования в ней больших парогазовых пузырьков [53]. В ряде экспериментов в качестве критерия начала кавитации использовался кавитационный шум , возникающий при захлопывании кавитационных полостей [54]. Критерием начала кавитации могут служить также сонояюминесцен1 ия (свечение жидкости при акустической кавитации), кавитационная эрозия твердых тел и другие явления, сопровождающие ультразвуковую кавитацию [48]. Однако эти явления возникают или достигают заметного развития при разных стадиях кавитационного процесса, и поэтому количественные данные о кавитационных порогах, о ределяемые различными методами, существенно отличаются друг от друга, чему способствуют еще и разные состояния исследуемых жидкостей. Тем не менее, основные выводы о кавитационной прочности и влияющих на нее факторах, а также те основые закономерности, которые вытекают из приведенного рассмотрения, качественно подтверждаются экспериментом. [c.129]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...