Трубы кавитационные

Равенство (52) показывает, что при улучшении коэфициента полезного действия турбины за счёт улучшения коэфициента диффузорности всасывающей трубы кавитационный, коэфициеит её увеличивается, т. е. кавитационные свойства турбины ухудшаются. Равенство (52) нашло себе хорошее подтверждение на практике в применении к гидротурбинам Френсиса. Применение его для турбин Каплана требует проверки. [c.307]

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]

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

Кавитационное разрушение — это повреждение металла, связанное с гидравлическим ударом жидкости в местах схлопывания пузырьков газа на границе жидкости с твердым телом. При попадании потока жидкости в область пониженного давления (ниже давления насыщенного пара этой жидкости при данной температуре) пузырьки газа в жидкости расширяются, а при переходе жидкости в зону повышенного давления они сжимаются с большой скоростью, схлопываются , что сопровождается гидравлическим ударом. Области пониженного давления образуются при расширении потока, вращении жидкости, наличии препятствий на пути потока или вследствие вибрации. Многократное схлопывание пузырьков газа на поверхности металла вызывает повреждение защитных пленок, деформацию и разрушение поверхности металла. Кавитационному разрушению подвержены всасывающие патрубки и рабочие колеса насосов, трубы в местах сужений и резких поворотов направления потока, гидротехнические сооружения и др. [c.18]

Гидротурбины одной системы могут отличаться размерами, конструкцией механизмов, конфигурацией и относительными размерами элементов проточного тракта, определяющих тип турбин. Различные формы проточного тракта определяются в характерных для данной системы пределах индивидуальными свойствами каждого типа турбины, из которых главными являются к. п. д., быстроходность, приведенные параметры и кавитационная характеристика. Основными элементами проточного тракта, определяющими эти свойства, являются рабочее колесо, направляющий аппарат и отсасывающая труба. В гидротурбинах одного типа, имеющих разные размеры и геометрически подобный проточный тракт, перечисленные свойства могут несколько отличаться из-за влияния масштабного эффекта. Конструкции механизмов однотипных турбин могут быть разными. Некоторые, существенно не влияющие на свойства отличия, допускаются и в элементах проточного тракта. [c.4]

Рис. 20. Принципиальная схема кавитационной трубы.

Для определения допускаемой высоты всасывания находим скорости во всасывающей трубе и всасывающем патрубке, потери напора во всасывающем трубопроводе и допускаемый кавитационный запас 4Q 4-0,025, 4Q 4-0,025 [c.136]

На рис. 5.28 показана выемная часть насоса второго контура перед монтажом в стенд для кавитационных испытаний на воде. На снимке видны труба и коллектор внешнего источника питания ГСП. [c.175]

Форма всасывающей трубы у турбины определяет также и её кавитационные характеристики. Если известен критический коэфи-циент кавитации для турбины с какой-либо [c.306]

На основании изучения кавитационной эрозии при обтекании круглого профиля в гидродинамической трубе [90] было установлено, что абсолютная величина показателя п степенной функции (7) близка к 6. Последующие эксперименты, проводившиеся на других установках [82], и натурные испытания гидротурбин [90] подтвердили правильность оценки величины 6. В то же время, в ряде других опытов [77, 100, 111] были получены значения п в пределах 1,7—4,9. Более того, некоторые экспериментаторы установили линейную зависимость интенсивности кавитационной эрозии от скорости потока. [c.33]

Поверхностная кавитация может возникнуть и на неподвижных элементах гидравлических машин. Так, вследствие общего понижения давления кавитационные зоны часто возникают на стенках отсасывающих труб реактивных гидротурбин непосредственно за рабочим колесом и на поверхности всасывающих патрубков насосов перед входом на лопасти рабочих колес. Различные конструктивные соединения, недостатки монтажа, не,-ровности и шероховатость поверхности могут вызвать появление кавитационных зон и на других элементах проточной части гидротурбин. [c.49]

Рис. 26. Поверхность образца, подверженная кавитационной эрозии (при испытаниях в гидродинамической трубе) а — свинец 6 — алюминий

При малых открытиях направляющего аппарата большое несоответствие между направлением вектора относительной скорости, определяемым потоком на выходе из направляющего аппарата, и входной кромкой лопасти, а также режим работы отсасывающей трубы, определяемый особенностями установки, являются причинами образования значительных по размерам кавитационных зон на тыльной (выпуклой) поверхности лопастей. [c.120]

Авторы ряда работ [101, 111] высказали предположение, что кавитационное разрушение поверхности, обтекаемой потоком, происходит лишь при скорости потока, превышающей некоторое критическое значение. При прочих равных условиях величина этой скорости зависит от физико-механических свойств материала и в частности от его усталостной прочности. На основе испытаний образцов пяти различных металлов в гидродинамической трубе и в аппарате с вращающимся диском авторы предлагают следующую формулу для определения этой критической скорости [c.126]

Более естественные условия образования кавитационных каверн в потоке жидкости и их захлопывания у твердой стенки обеспечиваются в гидродинамических трубах и диффузорах Л. 8]. Но эти установки очень громоздки и энергоемки, для получения заметной эрозии прочных материалов требуются длительные испытания, поэтому они применяются в основном для исследования условий образования и захлопывания каверн и изучения эрозии мягких материалов (свинец, алюминий и т. п.). [c.12]

В процессе эксплуатации, как правило, кавитацией повреждается не вся поверхность камеры, а только та ее часть, которая расположена в районе и ниже оси разворота лопастей. На камерах, изготовленных из углеродистой стали, протяженность такого участка по высоте камеры после 2—3-летней эксплуатации достигает 1—2 м. Например, на Цимлянской и Каховской ГЭС за период эксплуатации эрозионные разрушения наблюдались в зоне, расположенной на 0,2—0,3 м выше и на 1,6— 1,8 м ниже оси разворота лопастей по всему периметру камеры (рис. 9, а). Следует отметить, что для этих ГЭС характерным является очень высокая интенсивность кавитационной эрозии, обусловленная конструктивными и эксплуатационными особенностями агрегатов. Так, у агрегатов Каховской ГЭС вертикальная часть отсасывающих труб выполнена примерно на 20% короче расчетной, что привело к снижению коэффициента кавитации и к увеличению кавитационных явлений и кавитационной эрозии на лопастях и камерах рабочих колес. [c.23]

Предположения об ограниченности питательного напора исходят из двух опасений. Во-первых, при больших напорах могут развиваться большие давления, вредные для системы, и во-вторых, при больших питательных напорах в момент открытия ударного клапана вакуум может дойти до предельного значения и возникающие при этом кавитационные явления могут разрушающе действовать на питательную трубу. [c.95]

Секция гидродинамики высокоскоростных потоков, в ведении которой находится скоростная кавитационная труба. [c.7]

Кавитационная труба для исследования одиночных профилей. Установка представляет собой гидродинамическую трубу, предназначенную для всесторонних испытаний изолированных профилей размером 70 (хорда) Х70 (высота профиля, ширина камеры) ми . Оборудование установки позволяет производить измерение подъемной силы, лобового сопротивления при широком диапазоне изменения скоростей потока (до 24 м/сек включительно). Регулирование расхода производится изменением числа оборотов привода насоса. В установке достигнута высокая степень равномерности распределения скоростей в мерном сечении. Разница между средней скоростью и скоростью в центре не превышает 1,3%. Лобовое сопротивление и подъемная сила, действующие на профиль, измеряются с точностью 0,1—1%. Наблюдение и кинофотосъемка мест кавитации производится через окно в измерительной секции рабочей камеры. [c.8]

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]

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]

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 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]

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]

Ньютон и Брикет [67] провели осмотр трубчатых теплообменников на 55 многоступенчатых опреснительных установках с мгновенным вскипанием. В большинстве случаев разрушение трубок происходит путем перфорации стенок из-за питтинга со стороны морской воды. Некоторые разрушения были связаны с коррозией в дистилляте и объяснялись неполным удалением кислорода и двуокиси углерода. В подогревателях рассола и системах отвода конденсата на стенках труб часто обнаруживались водоросли и раковины, вызывающие струевую и кавитационную коррозию. [c.115]

Недавно было сделано предложение изготовить контур реак- тора BWR частично или полностью из низколегированной феррит-ной стали. Если обеспечить высокую чистоту и ограничить скорость теплоносителя, то это может оказаться реальным. Однако очень высокая скорость теплоносителя, превышающая 6 м/с в двухфазной части контура, может привести к появлению кавитационных явлений в узлах или к изменению сечения, а повреждение окисной пленки на ферритной стали может стать причиной катастрофического увеличения скорости коррозии, приводящей к появлению большого количества ее продуктов и даже к разрушению контура. Поэтому необходимы тщательные исследования, особенно для реактора SGHWR, для которого наличие многочисленных труб усложняет проблему по сравнению с относительно простым контуром реактора с кипящей водой. [c.153]

Уровень рассола устанавливается на высоте верхнего среза трубы. Такая конструкция простейшим образом обеспечивает абсолютно надежное поддержание заданного уровня, но допустима лишь при условии, что рассольный насос выдерживлет работу в кавитационном режиме, возникновение которого вероятно при недостаточном подводе питательной воды. [c.233]

Наличие твердых и жидких частиц в продуктах сгорания реактивных двигателей позволяет отнести процесс истечения из сопл к частному случаю движения трехкомпонентной двухфазной системы. Сюда же следует отнести процессы в системах пылеприготов-ления, кавитационные явления в гидравлических машинах, конденсацию в аэродинамических трубах и т. п. [c.5]

Используя выражение (25), можно сравнить эффективность различных приборов, применяемых в настоящее время для определения кавитационной стойкости материалов. Оказывается, что интенсивность магнитострикционных вибраторов равна примерно 1 вт1м [74], интенсивность аппаратов с вращающимися дисками (рис. 25, в) может значительно превосходить интенсивность вибраторов и достигать 2,5—4 вт/м , а интенсивность гидродинамических труб составляет всего 0,001—0,1 вт/м и является наименьшей из всех рассмотренных. [c.70]

Аналогичным образом строительные конструкции зданий гидроэлектрических станций, оборудованных высоконапорными гидротурбинами, работающими в условиях кавитационно-аб-разивного износа, позволяют производить разборку элементов отсасывающей трубы, рабочего колеса и деталей направляющего аппарата, без демонтажа крышки турбины и гидрогенератора. [c.151]

В чрезвычайно редких случаях этим методом пользуются и на гидроэлектрических станциях. Так, высота отсасывания Эзминской ГЭС оказалась пололштельной и турбины были подвержены сильно развитой кавитации. Для обеспечения бес-кавитационной работы агрегатов на выходе из камер отсасывающих труб были установлены деревянные шандоры. Это позволило поднять уровень нижнего бьефа и добиться повышения давления на выходе из рабочего колеса турбины. В дальнейшем на выходе из отсасывающих труб гидротурбин были устроены клапанные затворы с противовесами, позволяющие автоматически регулировать уровень нижнего бьефа в зависимости от режима работы arperaioB. [c.156]

Вместе с тем исследования влияния катодной защиты на интенсивность эрозии при испытаниях в гидродинамической кавитационной трубе [Л. 31] показали, что этот-метод является эффективным только для коррозионно нестойких материалов и при сравнительно больших значениях плотности тока, что практически невозможно осуществить в реальных условиях ГЭС. Несмотря на определенные трудности в осуществлении электрохимиче-ской защиты таких крупных объектов, как гидротурбины, этот способ снижения кавитационных разрушений в настоящее время проходит опытную проверку на ряде ГЭС, имеющих детали проточного тракта из некавитационностойких материалов. [c.30]

Опасение о том, что при больших напорах возникающие кавитационные явления могут разрушающе действовать на питательную трубу, тоже лишено основания. Действительно, в питательной трубе тарана, в каждом цикле его работы, когда по окончании последней фазы нагнетания отрицательная волна возвращается от нагнетательного клапана, образуется вакуум, независимо от питательного напора благодаря этому вакууму и открывается ударный клапан. В это время в трубе явно слышно кавитационное шипение. Опыт показывает, однако, что питательная труба не страдает от кавитационных явлений. Кавитационные явления могут иметь раз рушающее действие при больших частотах возникновения и исчезновения пузырьков в таране же эта частота соответствует циклам его работы и оказывается для него безвредной. Следовательно, кавитация не может служить помехой к использованию таранов с большим питательным напором. [c.96]

Малая кавитационная труба представляет собой установку для кавитационных испытаний одиночных гидропрофилей малых размеров [примерно 50 (хорда) Х20 (размах) мм ] и насадков с пережатием. На установке могут проводиться предварительные исследования влияния скорости течения, воздухосодержання, температуры воды, угла атаки набегающего потока на возникновение кавитации. [c.7]

На рис. 1-2, 1-3 представлена схема трубы для кавитационных испытаний насадков с пережатием. Вода из нижнего бассейна подается центробежным насосом 1 (Q=0,11 м сек Н = 8,6 ж) в открытый напорный бак 2, имеющий водосливной колодец (на схеме не показан). Пройдя сотовый выпрямитель 3 и конфузор 4, упорядоченный поток поступает в участок с пережатием 5 (рис. 1-3), заканчивающийся внезапным расширением, и д,ялее через диффузор 6 [c.7]

Кавитационная труба для исследования решеток гидропрофилей. Схема кавитационной гидродинамической трубы для исследования решеток профилей показана на рис. 1-5. Циркуляция воды в трубе осуществляется осевым насосом 1, приводом которого служит электродвигатель постоянного тока с широким диапазоном скоростей вращения (238—684 об/мин). Для выравнивания скоростного поля в местах поворота трубы установлены направляющие лопатки 2—5. Пройдя сотовый выпрямитель 6 и конфузор 7, потрк подходит к рабочему участку 8 с равномерным и однородным полем скоростей [Л. 20], Отличительной особенностью трубы является наличие за решеткой профилей подвижных граничных стенок, управляемых винтами 9. Предельные возможные положения стенок представлены на рис. 1-5 в виде сплошных и пунктирных линий. Такая конструкция проточного тракта за решеткой профилей позволяет создавать при испытаниях условия, близкие к бесконечной решетке. [c.9]

Рис. 1-5. С.кема кавитационной трубы для испытания решеток профилей.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...