Каверна кавитационная

Каверна кавитационная 399 Кавитация 19, 398 [c.433]

Обозначая через Ро и давление и модуль скорости на границе каверны, кавитационное течение количественно характеризуют безразмерным параметром [c.290]

Кавитацией принято называть образование в жидкости разрывов (кавитационных полостей, каверн, кавитационных пузырей) под действием больших растягивающих напряжений, возникающих либо при обтекании помещенных в жидкость тел, либо при распространении в ней ультразвуковых колебаний. При колебаниях давления в объеме жидкости кавитационные пузырьки попеременно возникают и исчезают, оставаясь приблизительно в одном и том же участке жидкости. В текущей жидкости кавитационные пузыри возникают там, где при увеличении скорости давление в потоке в соответствии с уравнением Бернулли снижается до величины давления насыщенного пара. Затем кавитационные пузыри уносятся потоком, попадают в зону повышенного давления и разрушаются (схлопываются). Объем кавитационного пузыря может быть от долей кубического [c.53]

Каверна кавитационная (связанная с телом) 420 [c.471]

Во время кавитации в сопле Вентури в многокомпонентной жидкости, имеющей состав, выраженный в массовых долях С,в, образуется газовая фаза в виде кавитационных пузырьков и каверн, заполненных испарившимися при давлении Р [c.149]

Теория струй идеальной жидкости позволяет также решать задачи кавитационного обтекания тел с образованием присоединенных каверн. [c.402]

Зону неподвижной жидкости за телом в классической теории струй ( 12 гл. 7) можно рассматривать как каверну, простирающуюся в бесконечность. Как было установлено в 12, в случае неограниченного потока на свободной границе такой каверны о = Ро — Р ив силу (7-103), число кавитации о = 0. На этом основании струйное обтекание тела по классической схеме Гельмгольца—Кирхгофа ныне трактуется как предельный случай кавитационного течения при о —> 0. [c.290]

Кавитационная схема Рябушинского, иначе называемая схемой с зеркалом . Каверна замыкается фиктивной пластинкой (рис. 147, а), параллельной и равной по длине обтекаемой потоком пластинке. Вдоль фиктивной пластинки скорость убывает от ц = По до у = О в критической точке Е на оси симметрии. Эта пластинка, как бы препятствуя образованию и распаду возвратной струи, делает течение установившимся. [c.291]

ВОЗНИКНОВЕНИЕ КАВИТАЦИОННЫХ КАВЕРН [c.235]

При сферически симметричном движении оболочки сферы поле давлений в жидкости, как показано в 6.1, не является монотонным. Соотношение (6.5), определяющее радиус, соответствующий максимуму давлений, для случая схлопывания кавитационной каверны может быть преобразовано следующим образом. Из (6.11) [c.240]

Когда схлопывание кавитационной каверны происходит в условиях неоднородного внешнего давления, то под влиянием градиента [c.242]

Кавитационная коррозия металла обычно происходит в местах, где кавитационная каверна замыкается (в точке К, рис. V.16). Природа разрушения металла еще недостаточно изучена, но можно утверждать, что разрушение происходит под действием очень мощных механических ударов пузырьков пара и жидкости, химического воздействия богатого кислородом воздуха, содержащегося в воде, и, как утверждают некоторые авторы, электрических полей, возникающих в каверне. [c.118]

Достаточно полное представление о форме и поведении границы каверны дают экспериментальные исследования искусственных кавитационных течений. [c.54]

При построении теоретической схемы кавитационного течения принимают, что поверхность каверны гладкая. [c.55]

Кроме того, в реально существующих кавитационных течениях не происходит смыкания верхней и нижней границ каверны, хвостовая часть каверны пульсирует, а в ряде случаев периодически разрушается, образуя тонкий турбулентный след, содержащий пузырьки воздуха, попавшие в каверну вследствие диффузии газа из окружающей среды. [c.56]

Таким образом, найден профиль каверны. Способ удобен при рассмотрении задач о кавитационном обтекании тел, границы которых состоят из отрезков прямых, так как здесь легко определить граничные значения функции. [c.61]

Задача о кавитационном течении относится к числу смешанных, т. е. на контуре тела, свободном от каверны, решается прямая задача, а на границе каверны — обратная задача. [c.67]

В общем случае кавитационного обтекания профиля можно рассматривать систему тело (крыло) — каверна как сложный контур, составленный из контура профиля тела (к,), свободного от кавитации границы каверны (Г) контура, на котором замыкается каверна (Kj). [c.68]

На основании принятых выше допущений найдем связи между величиной безразмерного давления (коэффициента давления), скоростью на бесконечности и скоростью в произвольной точке кавитационного течения. При составлении формулы для безразмерного давления его относят к скорости потока на границе каверны или на бесконечности [c.100]

Как указывалось в гл. II, кавитационную задачу можно рассматривать как смешанную задачу в одной части области течения задана форма контура, а в другой скорость на границе каверны, форма которой заранее неизвестна. [c.129]

Для решения задачи должно быть задано уравнение кавитирующего контура. Если уравнение контура задать в виде полинома, то интегралы, входящие в формулы (III.3.22)—(III.3.25), ВЫЧИСЛЯЮТ элементарно. Задают также абсциссы точки замыкания каверны I. Далее исключают параметр х из (III.3.19), и при помощи одного из равенств (III.3.22)—(III.3.25), в зависимости от принятой схемы кавитационного обтекания, определяют абсциссу точки схода каверны Ь. После исключения аналогичным [c.134]

Рассмотрим сначала задачу о влиянии поперечного гравитационного поля на кавитационное обтекание тонкого клина (рис. ИГ. 13, а) и составим уравнение Бернулли. В левой части уравнения. запишем члены, характеризующие давление и скорости у основания клина, а в правой его части — аналогичные члены для произвольной точки иа границе каверны [c.141]

Рассмотрим теперь линейную задачу о кавитационном обтекании клина в продольном поле тяжести. Так же, как и в предыдущей задаче, будем считать клин тонким, а граничные условия па поверхности клина и каверны перенесем на продольную ось клина. Примем, что нуль потенциала гравитационного поля находится в начале координат х 0). Тогда уравнение Бернулли получит вид [c.147]

Рис. III.19. Кавитационное обтекание бесконечной системы каверн, рас-положенных друг за другом по горизонтальной стенке. Схема системы

В задачах о кавитационном обтекании, приведенных выше, были рассмотрены профили, имеющие фиксированные точки отрыва каверны. Однако во многих практических приложениях рассматриваются профили, имеющие плавные образования, а положение [c.158]

I Полагая в (IV.2.19) а О, получим формулу для стационарного кавитационного обтекания клина в невесомой жидкости. Длина каверны I () определяется из (IV.2.15) и (IV.2.17) при заданном значении ускорения а (t). Из этих двух уравнений функцня А (t) легко исключается. В результате получаем прямую зависимость между I (t) и а (t) [c.176]

По приведенным выше формулам на ЭЦВМ были произведены расчеты кавитационного обтекания двух тел шара и конуса — на основе схемы Рябушинского [21. Была принята следуюш ая процедура вычислений. Сначала задавалась форма меридионального сечения так называемой пробной границы каверны. Она принималась простейшей для шара — в виде двух отрезков параллельных прямых, касающихся окружностей (меридиональных сечений основного и фиктивного шара) для конуса эти отрезки соединялись с кромками оснований основного и фиктивного конусов отрезками кривых, обеспечивающих непрерывность касательной при переходе от отрезков прямых к сечениям конусов. [c.208]

Так же, как и в случае плоского кавитационного обтекания гладкого контура, при произвольном задании положения точек отрыва кривизна меридионального сечения границы каверны в этой точке, вообще говоря, бесконечно большая и при заданном режиме течения, определяемом числом кавитации, становится конечной только в одной точке. [c.209]

Если давление насыщенных паров Р в кавитационных пузырьках меньше давления P низконапорной среды, то под действием разности этих давлений происходит схлопывание - коллапс пузырьков и каверн кавитационной области. Под действием давления Р,. низконапорная среда занимает объем этих кавитационных пузырьков и каверн. Низконапорная среда, проникая из окружающего пространства в потенциальное ядро струи, состояпще из высоконапорной кавитирующей жидкости, образует вместе с последней турбулентный пограничный слой струйного течения. Таким образом, данное струйное течение состоит из потенциального ядра кавитирующей жидкости и турбулентного пограничного слоя, содержащего смесь низконапорной и высоконапорной сред. После полного замещения низконапорной средой паровой фазы в пузырьках и кавернах кавитационного потенциального ядра струйное течение, начиная от сечения 0-0 (см. рис. 5.1, б), приобретает структуру свободной турбулентной струи, параметры которой за сечением 0-0 рассчитываются по методу в гл. 4, а процесс эжекции низконапорной среды кавиз ирующей жидкость описывается следуюпщй системой уравнений, в которую входят уравнения [c.148]

В настоящее время кавитацией называют нарушение сплошности жидкости, т.е. образование под действием динамического давления в ней полостей - кавитационных пузырьков или каверн, заполненных газом или паром этой жидкости или их смесью [1,2]. В кинетической теории жидкости [31, которая объясняет явление кавитации, и во многих других работах [2, 4-7] указывается, что разрыв при растяжении жидкости всегда начинается в каком-либо "слабом месте - кавитационном ядре, например, на поверхности микроскопического пузырька, у трещин в стенке устройства, в мехпри-меси и т.д. При растяжении жидкости под действием разности давлений, вызванной динамикой течения жидкости или волновыми колебаниями в ней, объем полости пузырька увеличивается, а от давления сжатия кавитационный пузырек уменьшается и в заключительной стадии смыкания, которая происходит с высокой скоростью. [c.144]

Впоследствии схема Рябу-шинского была обобщена для других случаев рядом авторов. В частности, М. И. Гуревичем рассмотрена задача о кавитационном обтекании наклонной пластины (рис. 10.10, б). Д. А. Эфросом и независимо другими авторами предложена одна из наиболее удачных схем суперкаверны с возвратной струйкой (рис. 10.10, в). По этой схеме в концевой части каверны образуется возвратная струйка, которая при описании течения G помощью функций комплексного переменного, уходит на второй лист римановой поверхности. Поэтому условие постоянства размеров каверны не нарушается. Эта схема для плоской пластины дает результаты, близкие к результатам, полученным по схеме Рябушинского. Было предложено и несколько других схем. На рис. 10.10, г, д, е приведены схемы Тулина, Жуковского — Рошко, Лаврентьева. Каждая из них позволяет решить задачу обтекания и, в частности, найти коэффициент лобового сопротивления обтекаемого тела как функцию числа кавитации х. Для этого коэффициента по схемам нескольких авторов для пластины, нормальной к потоку, получена формула [c.402]

Из соотношения ( ) следует, что по мере увеличения скорости давление падает. Оно может стать ниже давления насыщения Ps oo) или даже отрицательным (растягивающие усилия). Если жидкость не подвергалась специальной обработке (например, выдерживанию при высоком, в несколько мегапаскалей, давлении с целью удаления нерастворенных микропузырьков газа), то она не выдерживает растяжения. В итоге в рассматриваемой области жидкость разрывается , в ней возникают пузырьки, содержащие смесь пара и газа (например, воздуха), растворенного в жидкости. Далее эти пузырьки (кавитационные каверны) сносятся потоком в зону повышенных давлений и там охлопываются. Опыты показывают, что при возникновении кавитации характеристики работы насосов, гребных винтов резко ухудшаются. Еще неприятней то обстоятельство, что в зоне кавитации часто наблюдается эрозионное разрушение материала поверхности металла, которое при длительной работе приводит к поломкам и авариям. Кавитация наблюдается также при прохождении через жидкость звуковых и ультразвуковых колебаний значительной интенсивности. [c.236]

I В 1964 г. М. Тулин предложил для случая н О две схемы, довольно хорошо описывающие реальные кавитационные течения. Обе эти схемы предполагают, что вниз по потоку за каверной находится тонкий след, исчезающий на бесконечности. [c.58]

В качестве схемы обтекания примем схему М. Тулина с двухспиральными вихрями. На рис. III.3 показана физическая плоскость кавитационного течения и приведены граничные условия на сторонах разреза и свободной поверхности. Точка F соответствует бесконечности, где происходит совпадение границы турбулентной струи каверны и свободной поверхности. [c.108]

Второе условие характеризует течение в кормовой части каверны, которое зависит от принятой стационарной схемы кавитациоггпого обтекания. Напомним, что в действительности в хвосте каверны движение жидкости нестационарно, и именно поэтому прибегают к схематизации кавитационных течений. Более подробно эти схемы были рассмотрены в 1 гл. И. [c.133]

Приведенные выше примеры решения задач о кавитационном обтекании тел рассматривались в предположении, что влияние весомости жидкости на параметры каверны отсутствует. Однако такое решение, вообще говоря, весьма приближенно, так как весомость окружающей каверну жидкости вызывает деформацию границы канерны в зависимости от направления вектора силы тяжести по отношению к условной оси тела и скорости его движения. Для установления этого влияния рассмотрим два предельных случая кавичацнонного обтекания [c.140]

Рассмотрим осесимметричное кавитационное о текание твердого тела произвольной формы. Для схематизации течения в хвосте каверны примем обобщенную схему Рябушинского, согласно которой каверна замыкается на фиктивное тело (рис. V.I4). При решении задачи необходимо найти форму каверны и распределение скоростей на поверхности тела, свободной от каверны 121. [c.202]

При многих экспериментальных исследованиях осесимметричных кавитационных течений в качестве тел (кавитаторов), за которыми образуется каверна, приняты диски, сферические и эллиптические головки. Эксперименты позволяют выявить ряд особенностей кавитационных течений таких, как нестационарность, влияние весомости, а также установить зависимости между расходами газа, числами кавитации и Фруда, коэффициентом сопротивления воды и числами кавитации и т. д. [c.211]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...