Кавитационная эрозия

Кавитационная эрозия является результатом [c.27]

В ПРИРОДНЫХ ВОДАХ. КАВИТАЦИОННАЯ ЭРОЗИЯ [c.114]

Если условия движения жидкости таковы, что образуются постоянные области высоких и низких (ниже атмосферного) давлений, на поверхности раздела сред металл—жидкость образуются и лопаются пузырьки. Это явление называется кавитацией. Разрушение металла вследствие кавитации называется кавитационной эрозией или кавитационным разрушением. Разрушение металла можно воспроизвести в лабораторных условиях, подвергая [c.115]

Рис. 6.11. Устойчивость металлов к кавитационной эрозии в лабораторных испытаниях. Вода из Кембриджа, комнатная температура [18а]

Описанный механизм кавитационного разрушения материалов является весьма схематичным и дает лишь первое представление о причинах кавитационной эрозии. Есть достаточно оснований полагать, что в этом процессе участвует еще несколько факторов. В их числе химическая коррозия, электрохимические эффекты, проявляющиеся в появлении значительных электрических потенциалов в кавитационной зоне, а также значительные местные повышения температуры н свечение. Влияет также степень насыщения жидкости газом. [c.406]

Если в пузырьке газа мало, то под действием повышенного давления размеры пузырька быстро уменьшаются, а схлопывание пузырька сопровождается звуковым импульсом и гидравлическими ударами, способными разрушать поверхность обтекаемого тела (кавитационная эрозия). [c.6]

Кавитация оказывает вредное действие на работу этих машин, вызывает недопустимо большие их вибрации, увеличивает потери энергии на трение, т. е. снижает КПД, и, что наиболее опасно, приводит к разрушению (кавитационной эрозии) деталей, подверженных воздействию кавитации. [c.105]

В случае плотин большой высоты, когда нам приходится сталкиваться с очень большими скоростями (доходящими, например, до 40 — 50 м/с), дополнительно происходит сильная аэрация потока, причем на определенных участках нижнего бьефа сооружения движется Не вода, а водовоздушная смесь. При указанных скоростях за различными даже небольшими бетонными выступами (в частности за выступами шероховатости стенок русла) может возникать кавитация потока, которая порождает кавитационную эрозию сооружения (см. 1-5) и т. п. [c.450]

Кавитация 20 Кавитационная эрозия 21 Канализационные трубы 259 Каналы (расчет на равномерное движение) 245 [c.655]

В практике эксплуатации компрессорных машин чаще встречаются кавитационная эрозия, вызванная действием капель жидкости, и абразивная эрозия от действия пылевых частиц. Эрозионному изнашиванию в основном подвергаются детали проточной части входные направляющие аппараты, рабочие лопатки и диски рабочих колес, лопаточные диффузоры [16]. [c.86]

Кавитационная эрозия. Процесс кавитации можно себе представить как возникновение полостей, каверн, вакуумно-газовых пузырьков в жидкости и последующее сокращение их и исчезновение. При замыкании этих полостей у поверхности металла, [c.86]

Движение жидкостей или газов может вызвать повреждение защитной пленки на отдельных участках и, таким образом, способствовать образованию анодных участков, где будет происходить усиленная коррозия (например, струйная коррозия меди и ее сплавов, погруженных в движущуюся воду), или даже являться причиной механического повреждения самого металла (как при кавитационной эрозии). В любом случае может происходить преждевременное повреждение покрытия, вызывающее коррозию основного слоя с последующей потерей защитных слоев или даже полным отслаиванием покрытия с большой площади изделия, так как коррозия приводит к повреждению покрытия, за счет чего увеличивается турбулентность в движущейся среде. Выбором соответствующего покрытия (например, никеля или никелевых сплавов) или изменением геометрической формы изделия можно уменьшить воздействие эрозии. [c.131]

Кавитационная эрозия появляется в виде местного разрушения деталей гидромашин и других устройств, металлические поверхности которых соприкасаются с потоком жидкости, когда в нем возникают местные падения давления. Причиной разрушения металла являются повторные местные ударные нагружения, возникающие при захлопывании каверн, причем разрушение происходит, по-видимому, при одновременном влиянии и фактора коррозии. В исследованиях, посвященных этому виду изнашивания, изучались само явление кавитации (в частности, влияние масштабного фактора), механизм разрушения и изыскание сплавов, стойких по отношению к кавитационной эрозии, условия изнашивания при кавитации в гидроабразивном потоке. [c.50]

Опыт эксплуатации судов морского и речного флота показал, что разрушение гребных винтов происходит в основном вследствие следующих факторов электрохимической коррозии кавитационной эрозии поломок лопастей из-за недостаточной прочности материала. [c.15]

Таким образом, оптимальным из исследованных составов стали для гребных винтов, работающих в условиях кавитационной эрозии, является следующий состав 0,20—0,28% С 0,5—1,0% 51 7 0—9,0% Мп 12,0—14,0% Сг 0,02—0,05% Т1. [c.17]

В настоящее время с учетом наших разработок промышленностью выпускается магнитострикционный преобразователь ПМС-6-22. Большое значение в увеличении надежности работы магнитострикционных преобразователей имеет охлаждающая среда. Применение воды в качестве охлаждающей среды пакета магнитостриктора приводит к тому, что в результате кавитационной эрозии обмотка преобразователя быстро разрушается, а так как техническая вода имеет низкое удельное электрическое сопротивление, то это способствует пробою обмотки. [c.233]

С целью увеличения надежности работы магнитостриктора нами в качестве охлаждающей среды было применено трансформаторное масло, обладающее высокой диэлектрической прочностью и меньшей способностью к кавитационной эрозии. Охлаждение пакета магнитостриктора осуществляется по замкнутой системе. Масло прокачивается через бачок магнитостриктора с помощью насоса или помпы. Охлаждается трансформаторное масло змеевиком с проточной технической водой. [c.233]

Многие элементы оборудования АЭС, работающие на влажном паре (турбины, парогенераторы, сепараторы-перегреватели, арматура, подогреватели высокого и низкого давлений и др.), подвергаются эрозионному износу омываемых поверхностей. Анализ условий, в которых находятся отдельные элементы оборудования, показывает, что наиболее характерными видами эрозии являются 1) ударное воздействие капель 2) кавитационная эрозия 3) щелевая эрозия. Часто встречается химическая и электрохимическая коррозия. В реальных условиях эксплуатации названные виды эрозии, как правило, взаимосвязаны друг с другом и действуют одновременно. [c.273]

Заметим, что из этого правила могут быть исключения. Проведенное в (Л. 57] сравнение результатов испытания на сопротивляемость кавитационной эрозии ударом струи и магнитострикционным методом показывает для некоторых материалов различие тем большее, чем менее плотен и однороден материал, [c.29]

Общеизвестно, что кавитационные пузыри вызывают кавитационную эрозию. Поскольку они обнаружены в каплях, растекающихся после удара о твердую поверхность,—для понимания механизма эрозионного разрушения при ударах капель необходимо понять механизм разрушения при кавитационной эрозии. Этот вопрос будет рассмотрен в 10 и 11. [c.51]

ОСОБЕННОСТИ ЭРОЗИОННЫХ РАЗРУШЕНИЙ ПРИ КАВИТАЦИИ И ВЗГЛЯДЫ РАЗНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЕЙ НА МЕХАНИЗМ КАВИТАЦИОННОЙ ЭРОЗИИ [c.53]

Развитие и захлопывание кавитационного пузыря сопровождается сложным комплексом механических, электрических, химических, тепловых, акустических и световых явлений. Изучение кавитации затруднено тем, что в разных условиях различные стороны явления проявляются неодинаково. Кавитация изучается уже не один десяток лет и, несмотря на сотни проведенных в разных странах исследований, до сих пор многое в этом явлении еще не ясно. В частности, не существует устоявшихся, хорошо апробированных методов вычисления температур и давлений, возникающих при сокращении кавитационного пузыря не выяснена природа свечения кавитационных пузырей и, наконец, не существует единого мнения относительно механизма кавитационной эрозии. [c.54]

Теория Релея долгое время имела щирокое распространение при объяснении природы кавитационной эрозии. До последнего времени публикуются работы, авторы которых пытаются уточнить ее отдельные положения или решить задачу, отказавшись от некоторых допущений Релея. Например, в 1[Л. 88] рассмотрена задача о схлопывании сферической пустой каверны с учетом сжимаемости воды, но без учета сил вязкости и поверхностного натяжения. В статье [Л. 89] решена задача о схлопывании сферического пузырька, заполненного паром, с учетом теплопроводности и конденсации пара на границе пузырька с жидкостью. Полученное решение в пределе (когда давление пара в пузырьке предполагается равным нулю) сводится к решению Релея. [c.56]

Заканчивая обзор различных взглядов на механизм кавитационной эрозии, подчеркнем, что большинство 60 [c.60]

Приведенный в предыдущих разделах этой главы анализ исследований кавитационной эрозии и соударений капель воды с твердыми телами позволяет составить представление о механизме эрозионного разрушения при капельном ударе. [c.64]

Н о с к и е в и ч Я., Исследования в Чехословакии электрических явлений при кавитации и электрических средств защиты от кавитационной эрозии, Теплоэнергетика , 1959, № 7, стр. 84—86. [c.93]

В некоторых случаях при очень быстром движении коррозионной среды или при сильном ударном механическом действии ее на металлическую поверхность наблюдается усиленное разрушение не только защитных пленок, но н самого металла, называемое кавитационной эрозией. Такой вид разрушения металла наблюдается у лопаток гидравлических турбин, лопаете пропеллерных мешалок, труб, втулок дизелей, быстро-ходшчх насосов, морских гребных винтов и т. п. Разрушения, вызываемые кавитационной эрозией, характеризуются появлением в металле трещин, мелких углублений, переходящих в раковины, и даже выкрашиванием частиц металла. С увеличением а1-рессивности среды кавитадиоппая устойчивость конструкционных металлов и сплавов понижается. Кавитационная устойчивость металлов и сплавов в значительной степени зависит не только от природы металла, но н от конфигурации отдельных узлов машин и аппаратов, их конструктивных особенностей, распределения скоростей потока жидкостей и др. Известно также, что повышение твердости металлов повышает их кавитационную стойкость. Этим объясняется, что для борьбы с таким видом разрушения обыч)ю применяют легированные стали специальных марок (аустенитные, аустенито-мартенситные стали и др.), твердость которых повышают путем специальной термической обработки. [c.81]

К воде циркуляционных охлаждающих систем например в системах охлаждения двигателей, можно добавлять 0,04—0,2 % хромата натрия Naa r04 (или эквивалентное количество Na2 rj07-2H20 с добавлением щелочи для создания pH = 8). Хроматы замедляют коррозию стали, меди, латуни, алюминия и припоев, используемых в этих системах. Так как хроматы расходуются медленно, то добавлять их в воду для поддержания концентрации выше критической можно через большие интервалы времени. Для уменьшения потерь от кавитационной эрозии и коррозионного действия воды в системы охлаждения дизелей и других двигателей большой мощности рекомендуют вводить 2000 мг/л (0,2 %) хромата натрия. [c.280]

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]

Упомянутое выше захлопывание пузырьков пара в районе границы M2N2 сопровождается сильными ударами, которые иногда способствуют постепенному разрушению поверхности твердых стенок, ограничивающих поток. Такое разрушение твердых стенок называется кавитационной эрозией. [c.21]

Аэрация нанорного потока. При входе в трубу (рис. 5-8) получаем водоворотную область А, характеризуемую, как отмечалось ранее, интенсивной турбулентностью, а следовательно, и интенсивной пульсацией давления. Кроме того, в области А обычно получается большой вакуум, который обусловливает опасную кавитацию (могущую вызвать кавитационную эрозию затвора и стенок трубопровода). [c.227]

Проблема ударного воздействия конструкций с внешними объектами не ограничивается воздействием птиц и града. Она включает также анализ микрометеоритного повреждения космических аппаратов, исследование эрозии, связанной с воздействием пыли, песка, дождя, а также кавитационной эрозии, сопровождающейся динамическими напряжениями, возникающими в окрестности образовавшейся каверны. Эрозия, вызванная ударным воздействием частиц пыли на металлические поверхности, обсуждается в работе Смелтзера и др. [159 ]. Механизм соударения капли жидкости с твердой поверхностью рассматривался Хейманом [74 ] и Петерсоном [136]. Исследование эрозии композиционных материалов, вызываемой дождем, проведено Шмиттом [150]. Крейен-хагеном и др. [89] было получено с помощью ЭВМ численное решение задачи Динамики о пробивании системы пластичных алюминиевых слоев стальным телом, движущимся с большой скоростью, и рассмотрено несколько форм разрушения. [c.313]

Эрозионное разрушение материалов можно разделить на четыре основных вида газовую, кавитационную, абразивную и электрическую [681. По этому принципу газовая коррозия представляет собой явление разрушения металлов под действием механических и зепловых сил газовых молекул кавитационная эрозия вызывается действием парогазовых пузырьков и капелек жидкости абразивная эрозия проявляется при воздействии на магернал мелких частичек повышенной твердости электрическая эрозия вызывает разрушение металла под действием электрических сил. [c.86]

При очень быстром движении среды возможна так называемая кавитационная эрозия, когда под действием сильных ударов жидкости о поверхность металла разрушаются не только поверхностные пленки, но и сама поверхность. Кавитавдонная эрозия бывает на лопастях гидравлических турбин, быстроходных насосов, гребных винтов морских судов и т. п. [c.36]

Эксплуатация скоростных судов на подводных крыльях показала, что гребные винты, изготовленные из латуни ЛАМцЖ67-5-2-2 и стали 1Х18Н9Т после 150—200 ч работы имеют разрушения вследствие кавитационной эрозии, достигающие 400 мм на каждой лопасти, глубиной 2—4 мм. [c.15]

Автор предлагаемой вниманию читателей книги поставил перед собой задачу, базируясь на многих опубликованных работах по отдельным аспектам проблемы эрозии, дать общую картину современного состояния этого вопроса, В книге рассматриваются особенности эрозионного износа в паровых турбинах, способы защиты лопаток от эроЗии, методы и результаты испытаний эрозионной стойкости разнообразных материалов. Много внимания уделено анализу работ, имеющих отношение к выявлению природы эрозионных разрушений при капельном ударе. Обобщение результатов, полученных Корнфельдом и Суворовым Л. 8], и результатов последующих менее известных работ, в которых рассматривался удар капли по поверхности твердого тела [Л. 9] и др., позволило указать непосредственные связи между эрозией при капельном ударе и кавитационной эрозией, е 0гранич1иваясь общими соображениями об аналогии характера разрушения при кавитации и капельном ударе жидкостей, как поступили авторы многих ранее опубликованных работ. Описан вероятный механизм разрушения твердого тела при капельном ударе. [c.4]

Автор обзорного доклада Эйзенберг Л. 91], заметив, что невозможно рассмотреть весь накопившийся обширный и противоречивый материал о механизме кавитационной эрозии, и рассмотрев несколько работ ряда авторов, приходит к выводу о механической природе разрушающих сил и о том, что дальнейший успех исследований в этой области связан с успехами исследований усталостной прочности материалов. Он считает, что важно установить взаимную связь между электрическими явлениями и механическими повреждениями, возникающими в процессе эрозии. [c.57]

В этой связи необходимо отметить доклад Уиллера [Л. 92] о его опытах на магнитострикционном приборе, проведенных с целью выяснить долю участия в эрозионном разрушении механического и химического факторов. Опыты проводились в воде, в растворе КС1 и в толуоле, в котором обычная коррозия металлов не наблюдается. При рассмотрении механизма кавитационной эрозии Уиллер предлагает различать два случая 1) в некоррозионной жидкости ударные давления при разрушении кавитационных пузырей (если сила удара выше предела текучести) вызывают деформации сдвига на микроучастках, особенно у границ зерен, что в конечном счете приведет к выкрашиванию зерен. Он допускает возможность местного повышения температуры под воздействием кавитационных ударов 2) в химически активных коррозионных жидкостях при определенных условиях доля потерь веса от коррозии якобы может достигать до 50% полной потери веса образца при эрозии. Однако Уиллер признает, что при интенсивной [c.57]

Ряд работ, направленных на выяснение характера и природы эрозии при кавитации, вызванной срывным обтеканием тел, был опубликован К. К. Шальневым. Он предложил ввести энергетический параметр, характеризующий кавитационную эрозию, изучал масштабный эффект кавитационной эрозии Л. 103 и 104]. [c.60]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...