Индекс кавитации

Экспериментальное определение индекса кавитации..........233- [c.222]

ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЕ РАССМОТРЕНИЕ 1. Индекс кавитации [c.224]

Пусть теперь объем всех находящихся внутри объема V кавитационных пузырьков в фазе наибольшего их расширения будет Д 7. Тогда индексом кавитации мы будем называть отношение [c.224]

Нетрудно видеть, что величина Д7 пропорциональна потенциальной энергии, запасенной всеми содержащимися в объеме V пузырьками в момент наибольшего их расширения. Индекс же кавитации К есть мера пространственной плотности этой энергии. Как будет показано ниже, индекс кавитации характеризует целый ряд явлений, протекающих в кавитационной области. [c.224]

В установившемся режиме, при неизменных внешних условиях (статическое давление, температура, газосодержание и т. д.) индекс кавитации есть функция координат поля, и в пределе может рассматриваться как функция точки. В ряде случаев представляет интерес среднее по всему кавитационному объему 7 значение индекса [c.224]

По определению ясно, что величина К лежит в пределах 0 1. Нижний предел физически не вызывает сомнений он соответствует отсутствию кавитации. Но и верхний предел, как это будет показано ниже,— не математическая фикция, а физическая реальность. В заключение этого параграфа замети что усреднять индекс кавитации можно не только по области, но и по какому-либо сечению. [c.224]

Как это следует из определения (1), индекс кавитации может быть записан, с учетом введенных выше обозначений, в виде [c.233]

Функции (/) и йМ (/) / й нам пока неизвестны, хотя в принципе они могут быть определены экспериментально для каждого конкретного случая. Для этого можно воспользоваться, скажем, скоростной киносъемкой кавитационной области (или ее небольшой части) при последующей обработке кадров можно получить функции (/) и йМ (I) / (Ни вычислить К по формуле (12). Этот способ удобен для измерения локальных значений индекса кавитации в небольших объемах, хотя даже и в этом случае, кроме сравнительно сложной аппаратуры, обработка полученных результатов достаточно трудоемка. [c.233]

На рис. 12, 6 показано изменение плотности N пузырьков в рассматриваемом объеме, непосредственно сосчитанное на кинокадрах. Наиболее интересно то обстоятельство, что величина N проходит через максимум в районе 200 в и ее спадание совпадает со вторичным увеличением давления. Для объяснения этого обстоятельства обратимся к рис. 12, в, на котором представлена зависимость индекса кавитации, вычисленного из тех же кинокадров. Быстро возрастая от порога кавитации, величина К достигает значений, близких к единице. Это означает, что в фазе мак- Симального расширения почти вся кавитационная область заполнена пу- [c.235]

Перейдем теперь ко второму способу измерения индекса кавитации. Как уже говорилось, он основан на измерении полного-объема вытесненной пузырьками жидкости Д7. [c.235]

Здесь мы видим иную картину. Средний по кавитационной области индекс кавитации сначала быстро возрастает и достигает значения 0,15 при напряжении 1,8 ке, после чего начинает уменьшаться. Это обстоятельство укладывается в рамки предложенной в работе [4] (см. также часть V, гл. 2) гипотезы о механизме размножения кавитационных пузырьков. Предполагается, что при захлопывании часть пузырьков распадается на осколки, каждый из которых играет роль нового зародыша. Однако наряду с ростом количества пузырьков идет их уменьшение вследствие коагуляции. Для каждого значения первичного звукового поля через несколько периодов устанавливается состояние равновесия. Но, как показано в части V (стр. 197), при напряжениях на концентраторе, превышающих 1,8 кв, [c.235]

Последнее условие нетрудно перевести в термины индекса кавитации В самом деле, в пересчете на один пузырек ДУ = а = [c.238]

Каковы же в данном случае величины индекса кавитации Все необходимые данные для ответа на этот вопрос имеются на рис. 12, а настоящей части (стр. 234), на котором приведены звуковые давления и соответствующие им индексы кавитации на рис. 12, ев функции от одного и того же аргумента — напряжения на излучателе. Если звуковому давлению 1,75 атм соответствует значение индекса кавитации около 0,04, а давлению 2,0 атм — индекс 0,35, то для давлений, превышающих 2,3 атм, индекс кавитации колеблется между значениями 0,85—0,95. [c.239]

Н = Яши- Тогда средний за период индекс кавитации К может быть выражен через индекс кавитации [c.240]

Рис. 16. Зависимость эффективного волнового сопротивления среды от индекса кавитации

С индексом кавитации связана также свободная энтальпия С кавитационных пузырьков [14]. Приращение свободной энтальпии равно [22] [c.250]

Т. е. будет линейной функцией индекса кавитации. [c.250]

Остаются первые два. На первый взгляд они совершенно адекватны, так как р и рш входят в линейной комбинации. Но здесь следует учесть, что при наличии кавитационной области изменение этих двух величин будет по-разному сказываться на индексе кавитации. Увеличение р будет уменьшать как количество кавитационных пузырьков, так и объем каждого из них. В пределе, при очень больших значениях р , кавитация просто будет полностью подавлена. При не очень больших значениях р трудно заранее сказать, как это скажется на кавитационной эрозии,— будет ли она монотонно спадать до нуля или в начале увеличение Ро вызовет быстрый рост пиковой мощности ударных волн, который перекроет уменьшение эрозии, обусловленное уменьшением количества действующих пузырьков. Во всяком случае, рост р будет увеличивать эффективность кавитации в степени, меньшей, чем /2- Нужно еще добавить, что, как на это впервые было указано в работе [33], рост Ро будет способствовать увеличению растворимости газов и, следовательно, рост Рг которое стоит в знаменателе в той же [c.254]

Повышая частоту до определенных пределов, можно несколько увеличить количество одновременно обрабатываемых деталей за счет усреднения индекса кавитации по объему, а также более интенсивным перемешиванием ускорить удаление растворимых загрязнений, слабо связанных с очищаемой поверхностью. Однако с ростом частоты растет порог кавитации [5] и увеличиваются потери в преобразователях, а это приводит к ослаблению эффективности очистки. [c.186]

По мере увеличения индекса кавитации происходит не только снижение значения эквивалентного сопротивления среды, но и существенное увеличение в ней коэффициента поглощения за счет затрат энергии на образование и поддержание кавитации. [c.232]

Однако на практике даже тонкая перегородка, вводимая в технологический объем, сильно ослабляет звуковое поле. Это объясняется тем, что при наличии кавитации перегородка геометрически локализует кавитационную область (рис. 60). Вследствие этого зона, прилегающая к излучателю при больших интенсивностях звука, характеризуется высоким значением индекса кавитации, тогда как зона за перегородкой имеет небольшие вкрапления кавитационных пузырьков. Поэтому при введении тонкой перегородки отражение происходит по существу не на ней, а на границе раздела двух жидкостей, обладающих резко отличными акустическими сопротивлениями. Одновременно звуковое поле за перегородкой ослабляется вследствие поглощения звуковой энергии в кавитационной области. [c.234]

Во втором случае коэффициент кавитации k характеризует заданную направляющую поверхность в условиях различно развившейся кавитации. Коэффициент k для условий кавитации, только что появившейся на обтекаемой поверхности, обычно обозначается k p или к ач> при этом индексы кр и нач указывают на начало кавитации. [c.51]

В качестве первой величины, характеризующей степень развитости кавитации, введем индекс (или показатель развитости) кавитации К [3]. Выберем внутри кавитационной области некоторый объем F, удовлетворяющий следующим двум требованиям 1) линейные размеры этого объема должны быть малы по сравнению с длиной волны, чтобы первичное, возбуждающее кавитацию звуковое давление можно было считать внутри этого объема постоянным по величине и синфазным 2) линейные размеры этого объема должны быть намного больше размеров кавитационного пузырька. [c.224]

А вот увеличение рш будет увеличивать индекс кавитации, так как при этом возрастет и количество действующих пузырьков, и их максимальные радиусы. Поэтому увеличениерт должно сказываться в степени, большей, чем /2- Пределом увеличения рт является, как известно, упоминавшееся уже условие Тт < Т/2 (см. гл. 5), которое не учитывается выражением (37), так как исходные уравнения соответствуют однократному захлопыванию пузырька, предполагая рд постоянной величиной. [c.254]

Плотность парогазовой смеси на несколько порядков меньше плотности капельной жидкости, а сжимаемость парогазовой смеси — на несколько порядков больше. Эквивалентные характеристики жидкости с развитой кавитацией сильно зависят от индекса кавитации. При индексе кавитации 0,04 волновое сопротивление жидкости уже на целый порядок меньше, чем у некавитирующей жидкости. В связи с этим на границе раздела кавитационная область — жидкость происходит рассеяние и отражение ультразвуковых волн. [c.231]

Если ограничиться только рассмотрением влияния кавитации на рабочие характеристики, точка, в которой кривая-откло-няется от горизонтальной линии, соответствует возникновению этого влияния. Для удобства эти точки можно обозначить как (Уi, аш или Стгд, где индекс относится к виду характеристики. На фиг. 11.9 эти точки указаны на каждой кривой. Для насосов Л и С коэффициент ат соответствует точке, в которой напор на 72% меньше его значения при больших ст. Для насоса В коэффициент Стш соответствует точке, в которой напор начинает возрастать от его значения при больших ст. [c.642]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...