Кавитация при вибрации

Кавитация при вибрации 164 Кельвина — Гельмгольца неустойчивость 109, 213 Кипение пленочное, пузырьковое 224, 252, 255, 256 [c.352]

Кавитация сопровождается характерным шумом и треском внутри насоса, понижает к. п. д. насоса, напор и иногда вызывает вибрацию агрегата. Особенно быстро при этом разрушается чугун. Более стойкими металлами оказываются бронза и нержавеющая сталь, но и они подвергаются разрушению. Поэтому кавитация при работе насосов недопустима, а высота всасывания должна быть такой, при которой возникновение кавитации невозможно. Отсюда следует, что для устранения возможности возникновения кавитации необходимо обеспечить минимальное избыточное давление всасывания А//, определяемое зависимостью [c.262]

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]

Явление кавитации наблюдается также при вибрации твердого тела в жидкости. Такой вид кавитации впервые был замечен на мембранных аппаратах подводного телеграфирования, а позднее на охлаждаемой водой поверхности чугунных гильз дизельных двигателей и других деталях, совершающих высокочастотные колебания в жидких средах. [c.29]

Согласно гидродинамической теории кавитация может развиваться только при больших скоростях потока. Опыты, проведенные на МСВ, показывают, что при наличии вибрационного поля даже небольшая скорость движения воды вызывает увеличение интенсивности эрозии металла (рис. 43). Эту закономерность объясняют снижением прочности воды при ее движении [14]. В этих условиях образование кавитационных полостей, вызываемых вибрацией и их сокращением, происходит с меньшей затратой вибрационной энергии. Из этого следует, что там, где по гидродинамическим условиям не может быть кавитации, при наличии вибрационного поля кавитация развивается так же, как при определенных гидродинамических условиях. В подобных условиях интенсивность гидроэрозии металла увеличивается с ростом скорости движения жидкости или величины вибрации либо с одновременным увеличением обоих факторов. [c.75]

Были опубликованы два обширных исследования по определению стойкости различных металлов против разрушения вследствие кавитации. Несмотря на то, что оба исследования проводились весьма различными методами, металлы в обоих случаях показали относительно одну и ту же стойкость. В табл. 1 и 2 (стр. 1100-1102) приведены результаты испытаний в пресной воде. Испытания при вибрации (табл. 1) про- [c.630]

При описанном процессе всасывания с начальной кавитацией цилиндр к ко)щу входа всасывания будет заполнен и подача насоса не снизится, а его работа будет протекать с повышенным шумом и вибрацией. [c.296]

Шумы, возникающие при появлении кавитации, настолько велики, что они могут служить причиной вибрации отдельных элементов машин, приводящих к неустойчивой работе их и даже разрушению. [c.118]

Кавитацией называют кипение жидкости при понижении давления до давления насыщенных паров. При этом в жидкости образуются полости (каверны), заполненные парами и выделившимися из нее газами. Кавитация вредна, так как снижает пропускную способность труб и насадок, а также КПД гидромашин, вызывает вибрацию и механические повреждения и поэтому не должна допускаться. [c.11]

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]

Так, достоинства открытой системы простота хорошие условия охлаждения и отстоя рабочей жидкости. Недостатки давление при всасывании обычно меньше атмосферного, что ограничивает применение быстроходных насосов из-за возможной кавитации (глава X, 2) большие габариты установки вакуум во всасывающей линии является причиной проникновения воздуха в гидросистему, что ухудшает работу гидропривода (нарушается плавность движения рабочих органов машин, уменьшается подача насоса, возникает вибрация, интенсивно окисляется рабочая жидкость). [c.148]

Кавитация — разрыв сплошности потока в тех местах, где падение абсолютного давления жидкости до упругости ее насыщенных паров приводит к интенсивному выделению пузырьков пара (кипению жидкости), сопровождаемому выделением растворенных в жидкости газов (воздуха). При продвижении потока в область повышенного давления происходит смыкание (конденсация) паровых пузырьков, приводящее к ударам частиц жидкости о стенки. Возникающие при этом очень большие местные повышения давления вызывают шумовые эффекты, вибрации и разруше- [c.620]

При работе насоса во всасывающей линии возникает разрежение. Из жидкости при этом может выделяться растворенный газ в виде пузырьков, газ может подсасываться через неплотности. Из опыта эксплуатации насосов на воде установлено, что наличие воздуха в жидкости практически не влияет на его работу. Малые количества газа проносятся через рабочее колесо. При больших количествах наблюдаются сепарация жидкости с образованием газовой пробки и связанное с этим колебание расхода. Лишь при объемном содержании газа 8—10% происходит срыв подачи [1]. Если давление пара перекачиваемой среды выше давления на входных кромках рабочих колес, то возникает кавитация — вскипание жидкости с быстрой последующей конденсацией пузырьков пара. В насосе появляются шум, удары и вибрация, которые разрушают детали. Для пра-. вильной работы насоса необходимо, чтобы давление в высшей точке всасывающей линии было больше давления пара жидкости при рабочей температуре. Иногда для подавления кавитации используют следующий прием при прокачке воды и кислот во всасывающий патрубок вводят некоторое количество газа, присутствие которого мешает схлопыванию пузырьков пара [3]. [c.55]

Наиболее интенсивные колебания, охватывающие весь корпус судна, происходят с частотой, равной числу оборотов п гребного вала (ходовая вибрация первого порядка). Также имеются значительные колебания, наблюдающиеся обычно в кормовой части корпуса судна, с частотой, равной где 2,, — число лопастей гребного винта (лопастная вибрация г-го порядка). На некоторых судах возникает большая вибрация, распространяющаяся на весь корпус, с частотами, не зависящими от числа оборотов гребного вала. Эта вибрация происходит с частотой 7—10 гц и возникает при кавитации рулей. Другим существенным источником вибрации трубопроводов являются машины и механизмы, вращающие детали которых полностью никогда не бывают уравновешены. При этом частота возмущений, имеющих практическое значение для вибрации трубопроводов, равна числу оборотов ротора. [c.172]

Таким образом, при эксплуатации гидротурбин наряду с кавитационным и гидроабразивным износом возникают усталостные разрушения, вызванные вибрацией агрегата в результате пульсации давления потока воды, вихреобразования, кавитации и т. д. Возникновению усталостных разрушений способствует также коррозионная среда. Основная масса усталостных трещин и изломов возникает на выходной кромке лопасти, где на постоянно действующую, максимальную от напора воды статическую нагрузку накладываются динамические нагрузки. [c.5]

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]

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]

Подвод воздуха в водоспуск в область за глубинными затворами. В институте был проведен ряд исследований по вопросу о подводе воздуха в водоспуски за глубинными затворами в целях обеспечения устойчивого режима работы сооружения и избежания возможных вибраций затвора, а попутно также и кавитации . При этом были проведены и натурные исследования на водоспусках плотин Икари (гравитационная плотина высотой 112 м, водоспуск диаметром [c.89]

Качественность работы этих турбин и показатели этой работы (рабочие параметры) предопределяются лишь по аналогии с опытно определенными параметрами модельных турбин и надежны и точны лишь постольку, поскольку достоверны способы их пересчета с модели на натуру. Так как эти способы невполне достоверны, то и рабочие параметры натурных турбин никогда полностью не совпадают с предусмотренным в проекте пересчетом. Так, не совпадают полностью, например, значения оптимального к. п. д. и его снижения при отклонениях от оптимального режима, оптимальные оборотность и мощность, кавитационные показатели, оптимальная комбинаторная связь и т. д. Между тем для экономически выгоднейшей эксплуатации надо точно знать одни рабочие параметры (режимы с наилучшими к. п. д.), для надежной — другие (по кавитации и вибрации) и т. п. Отсюда следует, что [c.254]

Вибрационную кавитацию могут вызвать звуковые колебания, особенно ультразвуковые. Звуковые волны ускоряют окислительновосстановительные реакции, вызывают внутримолекулярные перегруппировки веществ, усиливают диспергирование, ускоряют процессы мойки и обезжиривания поверхностей и вызывают коагуляцию мелких частиц. При вибрации не исключается кавитация в тонком смазочном слое между поверхностями, которая может привести к выкрашиванию материала подшипников скольжения, зубьев колес и поверхностей других деталей. [c.192]

Образование кавитации при обтекании тел не только ухудшает гидродинамические характеристики (например, подъемная сила подводных крыльев резко падает), но и вызывает разрушение обтекаемых тел. Образовавшиеся в области низких давлений пузырьки газа и пара перемещаются и попадают затем в область больших давлений. Здесь происходит их охлопывание, сопровождающееся значительным приращением местных давлений (до сотни атмосфер), передаваемых жидкостью (в виде ударной волны) во все направления, в том числе и на поверхность обтекаемых тел. В результате этого происходит разрушение поверхности обтекаемых тел. Кавитация обычно сопровождается вибрацией обтекаемых тел и сильным шумом, вызываемым беспорядочным схлопыванием пузырьков . [c.274]

В равной мере наличие в зоне всасывания угла упреждения фх приведет к тому, что окно цилиндра будет перекрыто соответствующей перевальной перемычкой золотника еще до прихода его в вёрхнее нейтральное положение, т. е. до окончания процесса всасывания, в результате цилиндр не полностью заполнится жидкостью, что снизит объемный к. п. д. насоса. При некоторых же больших (5—8°) значениях угла упреждения ф1 недозаполнение цилиндров жидкостью станет столь значительным, что в результате возникновения при этом развитой кавитации появятся вибрации и резкий шум, обусловленные гидравлическими ударами, в1лзцва мыми обратным цотоком жидкости при соединении [c.151]

Каким образом при воздействии вибраций возникает кавитация, понять довольно легко. Недавно Хорвей [8] показал теоретически, что когда в переохлажденной жидкости зарождаются зерна твердой фазы, их радиус R увеличивается пропорционально корню квадратному из времени, а коэффициент пропорциональности 3 возрастает с ростом переохлаждения АТ. Хорвей установил также, что вследствие различной плотности твердой и жидкой фаз во время роста зародыша в расплаве должно происходить движение жидкости. Было обнаружено, что поде давлений вокруг растущего зародыша сильно зависит от скорости потока жидкости и давление на границе зародыш расплав для большей части систем становится отрицательным (AVf отрицательно) при R ниже некоторого минимального значения и становится меньше порогового давления кавитации при R, равном некоторому критическому значению R, которое возрастает с увеличением 5. Это [c.161]

Растворимость газов в жидких диэлектриках при данной температуре зависит от парциального давления этих газов. В пределах 20—80 °С в случае одних газов (О2, СОг, F2 I2, SFe) при повышении температуры их растворимость в жидкости снижается, в других— повышается (Нг, N2, воздух). Растворимость газа в жидком диэлектрике может изменяться вследствие явления электрострикции, что является одной из причин образования стабильного газового зародыша (пузырька) в насыщенной газом жидкости 1Л. 2-108]. Генерация газовых пузырьков в жидком диэлектрике возможна также за счет кавитации жидкости или при вибрация твердых тел, например магнитопровода в работающем трансформаторе при этом в жидком диэлектрике возникают локальные зоны пониженного давления, в которых растворенный в жидкости газ может выделяться в виде пузырьков [Л. 2-109]. [c.82]

Природа таких первичных включений может быть различной. Во-первых, это пузырьки газа, образующиеся при вибрации элементов конструкции аппаратов [Л. 2-146], во-вторых, газовые включения, обязанные своим поя1влением кавитации жидкости (Л. 2-147], наконец, влага, содержащаяся в жидком диэлектрике или в пропитанной им изоляции (Л. 2-148, 2-149], а также кислород и водород, которые образуются в результате электролиза при воздействии на слегка увлажненный жидкий диэлектрик электрического поля постоянного знака [Л. 2-150]. [c.94]

Образование газожидкостной системы при вибрации. Следуя работе С. С. Григоряна, Ю. Л. Якимова, Э. 3. Апштейна (1965), опишем процесс образования газожидкостной системы и ее эволюции при вертикальных колебаниях цилиндрического сосуда с жидкостью ) с частото 20—200 с . При низких частотах жидкость покоится относительно трубы. При более высоких частотах (около 50 Гц) начинается придонная кавитация. Ядра кавитации в придонной зоне (20—30 см от дна) растут в фазе разрежения и схлопывания в фазе повышения давления. Схлопывание пузырьков приводит к ударам. На свободной поверхности жидкости возникают брызги и образующиеся прп этом пузырьки воздуха устремляются вниз. Как было показано выше, это объясняется тем. что при достаточно интенсивных колебаниях уровень захвата практически совпадает со свободной поверхностью (2ц, л Ь), и пузырьки, которые попадают ниже уровня захвата опускаются на дно сосуда. Скопление [c.164]

Сиюквние шума гидроаппаратуры. Основными источниками шума гидроаппаратуры являются механические вибрации элементов управления и регулирования (расхода, давления), вызванные воздействием гидродинамических сил потока удары, связанные с переключением распределительных золотников и срабатыванием электромагнитов турбулентность рабочей жидкости при высоких скоростях потока, кавитация — при +1аличии в жидкости незначительного количества воздуха и воды. [c.83]

Внешним проявлением кавитации в насосе являются тум и вибрация при его работе, а при развитой кавитации сиижеиие подачн. [c.294]

Износ приводит к увеличению зазоров и к увеличению вибрации. Существует оптимальный размер зазоров между деталями в парах трения, отклонение от которого как в большую, так и в меньшую сторону приводит к увеличению вибрации коррозионный и эрозионный износ деталей, находящихся в жидкости, рабочих колес насосов изменяет условия обтекания, усиливает кавитацию и повышает вибрацию засорение трубопроводов Сотложение продуктов коррозии, солеотложения) приводит к увеличению сопротивления, при этом возрастает напор насоса, возрастает вибрация. [c.18]

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]

Нарушение соосности йасоса и привода, при этом насос не пускается в работу насос не засасывает жидкости (причиной этого могут быть засорение фильтрующей сетки, попадание воздуха в насос, неисправность обратного клапана на всасывающей линии насоса и т. д.) насос при полном открытии напорной задвижки не дает необходимой подачи (это может быть следствием засорения напорной магистрали, а также увеличения гидравлических потерь в насосе при его износе, засорении или повреждении рабочего колеса, падении напряжения электропитания двигателя) повышенные вибрации, удары и шумы могут возникнуть вследствие засорения или неравномерного износа лопастей рабочих колес, кавитации, слабого крепления подводящей и отводящей магистрали и других причин.. [c.201]

Основными источниками вибрации центробежных насосов являются различные формы кавитации [10, 24, 32, 36]. В качестве примера на рис. IV. 1 представлена зависимость общего уровня вибрации Lx лопастного насоса центробежного типа от числа оборотов п на подобных режимах работы H/Q = onst и при постоянном кавитационном запасе Ah = onst, которая имеет три характерные области J, 2, 3. При переходе от бескавитационной работы насоса (область 1) к режиму с газовой кавитацией (область 2) происходит резкое возрастание вибрации, которое становится менее интенсивным в области паровой кавитации 3. [c.164]

Под кавитацией поним ают образование внутри насоса пространства с пониженным давлением, соответствующим процессу парообразования при температуре перекачиваемого мазута. Мазут начинает вскипать и в насосе образуются полости, заполненные паром. При малейшем увеличении (давления пар конденсируется и в эти полости устремляется мазут с большой акоростью, вызывая гидравлический удар в корпусе яаооса. В результате этого возникают вибрация насОса и шум и уменьшаются его производительность, создаваемый напор и к. п. д. Нередко кавитация приводит к аварии насоса. [c.107]

По вышеизложенной методике правильный выбор регулирующего клапана обеспечивается лишь в тех случаях, когда давление за клапаном рг несколько больше давления насыщения рнас, определяемого по энтальпии воды перед клапаном. В противном случае (при рч < Рнас) расчет производится с учетом критического расхода, определяемого критическим перепадом на щели клапана APkp = Pi—Рнас- Критический перепад устанавливается по причине вскипания или испарения воды в суженном сечении струи за щелью при понижении давления. Вследствие обусловленной испарением кавитации и конденсации пузырьков пара при последующем повышении давления (при восстановлении возвратных потерь) происходят сильные вибрации и интенсивный эрозионный износ дросселирующих элементов. В результате этого надежность работы клапана сильно понижается. Если технологические условия не позволяют снизить величины АРр.о.макс или и до значений, при которых испарение воды и кавитация в корпусе клапана отсутствуют, то в расчетную формулу (6-23) для (/к.расч следует подставлять не Дрр о.макс — Pi—Р2, а значение критического перепада [c.228]

О возможности образования пара в воде при большой скорости ее движения известно было давно. Еще в 1894 г. с этим явлением столкнулись судостроители при испытании гребных винтов нового быстроходного контрминоносца. Тогда образование пустот за лопастями винтов при большой скорости их вращения повлекло за собой резкую вибрацию всего судна. Явление образования пустот (каверн) (в жидкости было наавано кавитацией. Кавитация гребных винтов сопровождалась не только вибрацией и толчками, но и разъеданием (коррозией) их лопастей кислородом, выделявшимся из воды при уменьшении давления в образовавшихся пустотах. [c.130]

Акустический шум. Источником акустич. Ш. могут быть любые нежелательные механич. колебания в твёрдых, жидких и газообразных средах. Различают механич. Ш., вызываемый вибрацией, соударениями твёрдых тел (Ш. станков, машин и т. п.) аэро- или гидродинамич. Ш., возникающий в турбулентных потоках газов или жидкостей в результате флуктуаций давления (напр., Ш. в струе реактивного двигателя) термодинамич. III., обусловленный флуктуациями плотности газа (напр., в процессе горения), а также резким повышением давления (напр., при взрыве, электрич. разряде) кавитац. Ш., связанный с захлопыванием газовых полостей и пузырьков в жидкостях кавита-щЛ). Акустич. Ш. (напр., авиац. и ракетных двигателей) — источник НЧ-помех в работе радиоэлектронных устройств и одна из причин нарушения их работоспособности. В ряде случаев акустич. Ш. служит источником информации, т. е. выполняет роль сигнала. Так, по Ш. подводных лодок и надводных судов осуществляют их пеленгацию шумоподобные сигналы используются в радиоэлектронике для разл, измерений. [c.479]

По данным испытаний ВНИИГидромаша уменьшение числа лопастей рабочего колеса центробежного насоса с восьми до четырех приводит к значительному уменьшению величины коэффициента кавитации о [57]. Однако при испытаниях рабочего колеса с четырьмя лопастями была отмечена неустойчивая работа насоса на отдельных режимах, сопровождавшаяся характерными шумами и увеличением вибрации корпуса насоса. Подобные явления отмечались к в других исследованиях [13], [c.132]

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]

Помимо указанных существуют и другие мнения о механизме кавитационной эрозии. Например, высказывается предположение, что кавитационное разрушение определяется прежде всего коррозионными и электрохимическими процессами. При этом роль механических нагрузок, возникающих при замыкании кавитационных пу зырьков, сводится только к удалению продуктов коррозии (окисных пленок) с поверхности металла. Имеются также мнения, что эрозия при Кавитации есть результат молекулярно-физических явлений, вибраций зерен и кристаллов с выкрашиванием межзеренного вещества и др. [c.11]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...