Влияние иа кавитацию

Движение среды оказывает механические и физические влияния на металл. К механическим влияниям можно отнести эрозию и кавитацию. [c.20]

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]

Как уже говорилось ранее (см. 5), в результате местного понижения давления в различных элементах проточной части гидравлических турбин в ряде случаев кавитационные зоны могут возникать даже при работе на режимах, близких к оптимальным. Из-за небольших размеров эти кавитационные зоны не оказывают значительного влияния иа энергетические характеристики турбины, но могут стать причиной интенсивной кавитационной эрозии. Наличие кавитации при оптимальных режимах работы является, по-видимому, следствие неудовлетворительного расчета и должно быть устранено путем конструктивных изменений. Кавитационные явления такого рода не должны, на наш взгляд, приниматься во внимание при определении оптимальных, с точки зрения уменьшения интенсивности кавитационной эрозии, режимов работы. [c.118]

Влияние развивающейся кавитации на подъемную силу У и лобовое сопротивление профиля X. [c.14]

Цилиндрические насадки можно рассматривать как прямые трубы ограниченной длины и использовать для их расчета коэффициент гидравлического сопротивления, Широко распространена также оценка гидравлического сопротивления насадка с помощью коэффициента расхода. Для насадка коэффициент расхода, равно как и коэффициент сопротивления, является функцией чисел Рейнольдса, Вебера и кавитации, а также размеров, определяющих геометрическое подобие. Если для -отверстия в тонкой стенке число кавитации не оказывало влияния на величину коэффициента расхода, то для насадков оно играет большую роль. [c.111]

Безразмерные дифференциальные уравнения (28) находятся в замечательном соответствии с техническим опытом мы можем отсюда вывести три наиболее важных ориентирующих правила, используемые при моделировании ). Так, мы видим, что если влияние силы тяжести, сжимаемости и кавитации незна -чительно, то модель должна иметь то же самое число Рейнольдса Яе. Если не имеют значения сжимаемость, кавитация и вязкость, то моделировать надо по числу Фруда Рг. [c.139]

Термодинамические свойства жидкости в первую очередь влияют на массообмен между жидкостью и каверной. При больших скоростях роста и схлопывания каверны это влияние обычно относится к второстепенным. Термодинамические свойства жидкости оказывают слабое влияние на кавитацию, если главную роль играет инерция. Однако если скорость фазо- [c.162]

В общем случае как скрытая теплота парообразования, так и удельная теплоемкость жидкости влияют на скорость роста и схлопывания пузырька. Чем больше скрытая теплота парообразования, тем больше требуется тепла, чтобы заполнить растущую каверну паром заданной плотности. Так как это тепло отбирается только от слоя жидкости, непосредственно примыкающего к каверне, охлаждение такой жидкой оболочки пропорционально отобранному у нее количеству тепла. Удельная теплоемкость жидкости — другой фактор, который непосредственно влияет на падение температуры жидкости в результате испарения. Степень самоохлаждения жидкости может играть большую роль в случае кавитации, происходящей при высокой температуре и высоком давлении. Степень самоохлаждения может быть достаточно большой, чтобы заметно повлиять на кавитацию путем эффективного понижения давления насыщенного пара в данной области. Самоохлаждение жидкости может также оказать влияние и на процесс схлопывания каверн. Освобождающееся при конденсации тепло вызывает уменьшение скорости схлопывания и, следовательно, ослабление разрушающего действия кавитации. [c.163]

Так как нас интересует влияние кавитации на течение и силы взаимодействия, начнем с рассмотрения влияния возникновения кавитации, а затем рассмотрим ее влияние на стадии развития. Остановимся на типичных случаях периодических перемещающихся каверн и присоединенных каверн различной конечной длины. Отклонение потока жидкости в этих случаях зависит от размера области, занятой каверной в данный момент времени. [c.317]

Шероховатость. Если характерный размер шероховатости составляет малую долю местной толщины пограничного слоя, то она не оказывает существенного влияния на кавитацию. Если же элементы шероховатости составляют заметную часть пограничного слоя, то они могут соответствовать небольшим разрывам поверхности и вызвать местную кавитацию при больших значениях числа К , чем в основном контуре канала. [c.610]

При изучении влияния кавитации на рабочие характеристики гидравлических машин прежде всего необходимо найти удовлетворительный способ определения взаимосвязи между условиями работы и кавитацией. Например, для машины, работающей при различных напорах и частотах вращения вала, желательно определить условия подобия степени кавитации. Аналогичным образом необходимо выявить условия кавитационного подобия между двумя машинами одинаковой конструкции, но разных размеров, как, например, между моделью и прототипом. Кавитационный параметр, обычно применяемый для этих целей, был предложен Тома [12, 13] и теперь широко известен как коэффициент Тома, аг. В общем случае применительно к насосам и турбинам этот коэффициент определяют в виде [c.632]

Все эти результаты убедительно свидетельствуют о том, что кавитационные испытания не позволяют надежно определить момент возникновения кавитации в гидравлических машинах. Такие испытания являются прекрасным способом определения влияния развития кавитации на характеристики, и именно с этой целью они и проводились. [c.642]

Следует отметить, что такой метод пересчета применяется только для вентиляторов для турбокомпрессоров и насосов он неприменим вследствие влияния сжимаемости (в первом случае) и кавитации (во втором). [c.69]

Подробно рассматривается влияние гальванических покрытий на механические и технологические свойства покрытых и з-делий, -в частности влияние микротрещин, которые являются концентраторами напряжений и в сильной степени снижают прочностные характеристики. Разбираются динамические и растягивающие напряжения, роль гальванических покрытий при трении, эрозии и кавитации, влияние их на ползучесть, длительную прочность при повышенной температуре. [c.6]

МПа), шаг по времени т = 2,6 10 " с. Из таблицы видно, что уменьшение длины падающей волны приводит к увеличению разницы результатов, полученных с учетом и без учета кавитации, ввиду роста в последнем случае полученных в расчете отрицательных давлений. Падение амплитуды волны при неизменной ее длине увеличивает время роста прогиба, что усиливает влияние жидкости и кавитации в ней на процесс деформирования пластины. [c.75]

Влияние пузырьковой кавитации. Считаем, что жидкость в баке и между цилиндрическими оболочками в начальном состоянии насыщена пузырьками газа радиусом = 2,25 10 см с концентра- [c.104]

Таким образом, особенности влияния акустической кавитации на первичную кристаллизацию интер-металлидов и других избыточных фаз [c.470]

Проведенные исследования по влиянию ультразвуковой кавитации на процесс образования и роста интерметаллидов позволяют считать этот метод перспективным в технологии легких сплавов. [c.471]

Скорость и результаты процесса акустической деструкции зависят от концентрации раствора высокополимера, от продолжительности озвучивания и от таких параметров акустического поля, как интенсивность ультразвука и кавитация. Не менее интересно изучение влияния на этот процесс внешнего давления, частоты акустических колебаний, термического действия ультразвука и некоторых других факторов. [c.62]

Эрозия — это износ и выбивание частиц из поверхности твердого металла под влиянием потока жидкого металла. Кавитацией называют разрушение твердого металла под микроударным воздействием жидкометаллической среды это воздействие проявляется при захлопывании на поверхности твердого металла паровых пузырьков, имеющихся в жидкости. Следовательно, кавитация — это усталостный процесс, протекающий в микрообъемах поверхностного слоя твердого металла. [c.147]

Особенностью этого вида разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напряженных участков с размерами отдельных кристаллов металла (напряжения второго рода). В связи с этим на кавитационную стойкость сплавов большое влияние оказывают механическая прочность, структура и состояние границ зерен сплава. Например, чугун с шаровидным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун, а еще более устойчивы стали. [c.341]

Механический фактор очень часто оказывает влияние на коррозию металлических конструкций в морской воде, вызывая явления коррозионной усталости, коррозионной эрозии и коррозионной кавитации. [c.400]

При возникновении кавитация пренебрежимо мало влияет на структуру потока, однако при ее развитии это влияние становится все более существенным и в стадии развитой кавитации поток приобретает совершенно новые формы. Каверны конечных размеров, заполненные смесью пара и выделившихся газов, могут занимать в потоке значительное место, а их поверхности служат жидкими границами течения. [c.400]

В парожидкостных системах под влиянием изменения внешнего давления и (или) процессов теплообмена объемы пара и жидкости могут значительно изменяться во времени. Для многих приложений модельной задачей здесь служит расширение (схлопывание) сферической газовой полости в жидкости (подводный взрыв, кавитация). Эти нестационарные задачи успешно решаются с использованием приближения невязкой несжимаемой жидкости. То же приближение оказывается вполне оправданным при анализе динамики паровых пузырьков при кипении. Настоящая глава посвящена нестационарным течениям эффективно невязкой жидкости. [c.231]

Кавитация может возникать в потоке жидкости, имеющем переменное иоле давления, а также вблизи и на поверхности тел различной формы — в местах наибольшего разрежения. Переменное иоле давления создается различным образом в результате изменения скорости потока (движения тела), влияния формы тела, вследствие механических воздействий на жидкость (вибраторы гидроакустических станций). [c.5]

Циркуляционные (короткозамкнутые) схемы обладают несколько меньшей жёсткостью подачи (из-за больших рабочих давлений), но предупреждают попаа,ание воздуха в систему, а значит, и кавитацию. Двухсторонний шток обеспечивает одинаковые скорости обоих ходов (фиг. 28, а), а утечки компенсируются вспомогательным нерегулируемым насосом, ограничивающим минимальное давление в системе за счёт регулировки переливного клапана. Двухсторонний шток может быть заменён дополнительным односторонним цилиндром (фиг. 28, б), активная площадь поршня которою равна площади сечения штока основного цилиндра. Перемена направления движения осуществляется золотником или изменением знака подачи насоса. Два обратных клапана допускают пользование одним предохранительным на основных магистралях. Влияние утечек на равномерность скорости поршня показано на фиг. 28, в. [c.436]

Если клапан работает на закритических перепадах во всем диапазоне регулирования, то расходная характеристика системы совпадает с характеристикой клапана при л = 0 (Арр.о= onst) и не зависит от отношения л/ р.оь Подробнее вопрос о влиянии на расход испарения и кавитации и об их учете освещен в [Л. 147—149]. [c.228]

При изучении одновременного воздействия иа рабочую поверхность взвешенных наносов и кавитации бо.аьшой теоретический и практический интерес представляют две проблемы. Первая заключается в установлении влияния взвешенных наносов на возникновение и развитие кавитации в потоке жидкости. Вторая сводится к определению интенсивности суммарного кавитационно-абразивного износа при различных соотношениях каждого из разрушающих процессов в отдельности. Обе эти проблемы остаются нерешенными до настоящего времени. Основной причиной такого положения являются недостаточность опытных данных и трудности в выявлении роли каждого из этих процессов в разрушении деталей гидромашин. [c.106]

Плужников Б. Н. Влияние наносов и кавитации на рабочие, хаг рактеристики гидроагрегатов,, Электрлческие станции ,, 1.958, № 5... [c.179]

На рассматриваемом симпозиуме по кавитации и гидромашинам был заслушан ряд докладов, которые представляют несомненный интерес. Доклады в значительной степени отражают те работы и поиски, которые проводятся учеными ряда стран мира по вопросам кавитации как в части изучения природы этого явления и теоретических построений, так и применительно к различным гидромашинам — гидравлическим турбинам, насосам, гребным винтам. В области исследования явления кавитации можно особо отметить большие и интересные работы, проводимые в Калифорнийском технологическом институте в США с применением новой усовершенствованной аппаратуры (рубиновой импульсной лампы — лазера высокой мощности идр. — доклад А-4), а также очень важные работы ряда ученых (Рапкина и др. — см. доклад А-3) по изучению влияния на кавитацию газовых пузырьков, показавшие, что на возникновение кавитации оказывает влияние не полный объем содержащегося в воде газа, а количество находящегося" в области возникновения кавитации свободного газа, причем здесь играют роль и размеры газовых пузырей. В практическом отношении интересны работы японских ученых (доклад А-9) в области изучения кавитационных характеристик крыловых профилей. [c.191]

Из уравнения (121) следует, что при 73°С наблюдается максимум скорости ультразвука в воде, наличие которого можно объяснить зависимостью структуры воды от температуры. По другим данным [ 296, с. 390], максимум скорости ультразвука в воде, или иначе максимум сжимаемости воды, наблюдается при 63,5°С. Аналогичные максимумы скорости ультразвука наблюдаются и в растворах Na 2SO4, причем температура максимума скорости монотонно убывает с ростом концентрации соли. Влияние ионов на скорость ультразвука в водных растворах можно объяснить изменением структуры растворителя (воды) под действием электростатических полей ионов (электрострикция). При прохождении ультразвуковых волн в жидкой фазе наблюдаются следующие явления, оказывающие то или иное влияние на кинетику процессов цементации акустические течения, пандеромоторное (механическое) действие на частицы (твердые, газообразные) и кавитация. [c.85]

Сложное влияние на коррозию алюминиевых сплавов оказывает скорость течения воды или потока пара. До 67 °С скорость воды не сказывается на питтинговой коррозии, однако отношение количества металла, переходящего в раствор, к количеству, переходящему в пленку увеличивается со скоростью течения (Герасимов, 1967 г.). При течении воды со скоростями 2—4 м/с коррозия замедляется вследствие усиления пассивации, а при более высоких скоростях ускоряется из-за абразивного действия взвешенных твердых частиц и кавитации [6.17]. В перегретом паре коррозия алюминия увеличивается с ростом скорости потока (Годард и др., 1967). [c.243]

Процессы подобного рода иногда называют истинной кавитацией . Когда пузырек велик и его резонансная частота ниже частоты звука, он в звуковом поле совершает интенсивные колебания (при этом могут возбуждаться различные моды колебаний). Такие пузыръкп не захлопываются, во всяком случае за несколько периодов волны. Не захлопываются также пузырьки очень малого размера. Эти большие и очень малые пузырьки взаимодействуют между собой и со звуковым полем таким образом, что возможна медленная односторонняя диффузия газа в пузырек для малых пузырьков и коагуляция больших пузырьков. Последнее приводит к бурному выделению газа из жидкости. Этот процесс иногда также называют газовой кавитацией, хотя он существенно отличается от истинной кавитации . Чаще в отличие от истинной газовой кавитации этот процесс называют дегазацией. В экспериментальных условиях явление осложняется еще и тем, что истинная кавитация и дегазация, как правило, протекают в звуковом поле одновременно. В насыщенной газом жидкости, по-видимому, нет способов (за исключением анализа кавитационных шумов и вторичных эффектов см. далее) отличить дегазацию от истинной кавитации совершенно не ясны процессы влияния истинной кавитации на дегазацию. [c.251]

Из всех этих данных следует, что на частотах до 10 гц кавитационный порог в воде составляет несколько атмосфер. Такой низкий порог кавитации наблюдался тогда, когда кавитация происходила в больших объемах жидкости вблизи стенок или на поверхности источника звука, или, наконец, тогда, когда условия эксперимента таковы, что невозможно было избежать механических примесей и растворения некоторого количества газа в жидкости. Экспериментальная статхгческая прочность воды на разрыв (см. табл. 6) — 270 атм [30], что значительно выше приведенных здесь экспериментальных порогов кавитации. В настоящее время, однако, на ультразвуковых частотах получены пороги кавитации, по порядку величины близкие к статической экспериментальной прочности 120 атм [26], а для тщательно дегазированной воды даже более высокие — 380 атм [31]. Это связано, во-первых, с тем, что в этих экспериментах удалось избежать влияния стенок кавитация как в [26], так и в [31] наблюдалась при фокусировке, в малом объеме жидкости вдали от стенок экспериментального сосуда и от поверхности источника звука. Во-вторых, несмотря на интенсив- [c.272]

В реальных условиях работы гидротурбины давление потока воды на лопасть распределено по ее поверхности неравномерно. Фактическое распределение давления потока воды на лопасть при различных режимах определяется путем измерения давления в достаточно больщем числе точек на рабочей и тыльной сторонах лопасти на натурных работающих турбинах или приближенно на моделях лопастей на воздушных или гидравлических стендах. Имеющиеся данные свидетельствуют о возможности получения достаточно правильных результатов путем экспериментального определения давлений на лопасть при стендовых испытаниях модельных рабочих колес гидротурбин. Это подтверждается, например, сравнением эпюр давлений на лопасть рабочего колеса гидротурбины Волжской ГЭС им. В. И. Ленина, полученных в Ленинградском политехническом институте на аэростенде [23], с эпюрами, полученными при натурных измерениях на действующей гидротурбине (см. раздел 34). Величины давлений, определенные по результатам стендовых и натурных измерений (фиг. VI. 11), существенно различаются лишь на тыльной стороне лопасти в зоне внешней кромки (что объясняется влиянием щелевой кавитации, проявляющейся более интенсивно в натурных условиях). [c.451]

Для некоторых исследований кавитации необходимо специальное оборудование, например для испытания турбин и насосов, исследования обтекания свободно движущихся тел и кавитации при существенном влиянии силы тяжести (при входе в воду и в гидросооружениях, когда течение имеет свободную поверхность), а также для исследования нестационарных течений. Каналы установок для испытания гидравлических машин аналогичны каналам гидродинамических труб. На фиг. 2.8 приведена схема установки Национальной технической лаборатории в Ист-Килбрайде (Шотландия) [34], предназначенной для испытания гидротурбин. Эта установка в числе первых была оборудована системой одновременной автоматической регистрации экспериментальных данных и обработки их на ЭВМ. Другие специальные установки, включая гидродинамические трубы [c.51]

При течении с кавитацией (вк.пючая возникновение кавитации), т. е. при К Л , число кавитации К является определяющим критерием подобия наряду с такими критериями динамического подобия, как критерий Рейнольдса, Фруда, Вебера и т. д. Здесь и ниже рассматривается лищь влияние числа кавитации, что оправдано теоретически при фиксированных значениях Re, Рг, е, а практически связано с приближенным учетом влияния этих критериев, что авторы называют частичным подобием. Влияние этих и других критериев более подробно рассматривается в гл. 6. — Прим. ред. [c.64]

В связи с влиянием частоты кавитации и ее распределения по пространству и во времени Линард и Стефенсон [48] предположили, что влияние масштаба на возникновение кавитации связано с явлением статистической устойчивости турбулентного потока. Они считают, что как только скорость роста ядра в области кавитации превышает некоторое критическое значение, сами ядра кавитации будут увеличивать местный уровень пуль--саций давления до значения, при котором кавитация становится самоподдерживающейся и устойчивой, а непрерывистой. Так как число имеющихся ядер кавитации зависит от размера области кавитации, при увеличении или уменьшении размеров тела должен проявиться масштабный эффект. Согласно экспериментальным данным Линарда и Стефенсона для затопленных струй, истекающих из отверстий или сопел, а также данным Болла [5], Йоргенсена [38] и Роуза [58] для струй, истекающих из сопел, [c.281]

Рабочей жидкостью для гидравлических турбин обычно является вода. Однако насосы перекачивают самые разнообразные жидкости с сильно отличающимися термодинамическими свойствами. Даже термодинамические свойства воды значительно изменяются при значительном изменении температуры. Таким образом, при проектировании насосов и их применении необходимо учитывать термодинамические свойства жидкостей (и их паров). Как уже обсуждалось в разд. 6.7, для жидкостей с высоким давлением насыщенного пара (и плотностью) основное влияние термодинамических свойств состоит в уменьшении размеров каверн по сравнению с жидкостями, имеющими низкое давление насыщенного пара, вследствие чего уменьшается влияние самой кавитации на характеристики насоса. Поэтому увеличение температуры данной жидкости ослабляет влияние кавитацни и может привести к подобию кавитационных явлений в нагретой воде и жидком водороде. На этом принципе основан метод моделирования, описанный в разд. 6.7, который Стал и Степанов [11] применяют для насосов, работающих в условиях развитой кавитации. [c.649]

Лакокрасочные покрытия, получаемые из материалов на основе каучука, имеют перед другими лакокрасочными покрытиями неоспоримое преимущество, вытекающее из основного свойства каучуков — их высокой эластичности. Благодаря этому свойству покрытия не разрушаются под действием тепловых и механических ударов, противостоят вибрации и кавитации, обладают звукопоглощающими и демпфирирующими свойствами. Такие покрытия, имея высокую химическую стойкость, являются трещиностойкими по отношению к бетону, что делает их практически незаменимым материалом для защиты бетонных конструкций, эксплуатирующихся в целях химико-фармацевтической промышленности. Немаловажным является и то обстоятельство, что покрытия на основе жидких каучуков можно наносить толстыми слоями, чего нельзя делать с другими лакокрасочными материалами. Наконец, лакокрасочные материалы незаменимы в тех условиях, когда, помимо агрессивной среды, химическое оборудование подвергается воздействию жидкостного или газового потока и истирающему влиянию твердых механических примесей, [c.230]

Морская коррозия аналогично почвенной протекает как электрохимический процесс с кислородной деполяризацией. Вода различных морских водоемов содержит от 1 до 3,8% легкодиссоцинру-ющих солей и поэтому обладает высокой электрической проводимостью. Морская вода, кроме того, хорошо аэрирована и содержит до 0,04 г/л кислорода. Это делает ее достаточно активной в коррозионном отношении. Разрушение металлов нередко усугубляется влиянием механического и биологического факторов (эрозия и кавитация, обрастание конструкций морскими растительными и животными организмами).Особенное усиление коррозии наблюдается вблизи ватерлинии. Это объясняется легким доступом кислорода к металлу и ухудшением условий для образования и сохранения защитных пленок из продуктов коррозии. На скорость коррозии в морской воде сильное влияние оказывает окалина создавая катодные участки, она может в десятки раз увеличивать обычную для морских условий скорость коррозии. [c.157]

Воздействие мощного УЗ на обогатительные и гидрометаллургич. процессы связано с возникновением в жидкой среде акустических течений и кавитации, что вызывает перемешивание жидкости, её гомогенизацию, ускоряет протекание процессов конвективной диффузии, оказывает влияние на температурное поле в среде. На границе твёрдая — жидкая фаза УЗ вызывает точечную эрозию твёрдой поверхности, её очистку, раскрытие микропор и др. эффекты, что может быть использовано для измельчения твёрдой фазы или изменения состояния её поверхности. Эти действия УЗ также во многом определяются развитием в жидкости кавитации и микропотоков, возникающих вблизи любой неоднородности среды. Кроме того, микропотоки существенно уменьшают толщину диффузионного слоя, что приводит к интенсификации процессов, где лимитирующим фактором является скорость диффузии через пограничный слой (см. Тепломассообмен в ультразвуковом поле). В качестве источников УЗ в гидрометаллургич. и обогатительных процессах применяются гидродинамические излучатели вихревого, щелевого и роторного типа, а также (в основном для лабораторных экспериментов) магнитострикционные преобразователи с излучающими диафрагмами. [c.348]

Кавитация возникает при движении жидкости вблизи тел различгюй формы (поверхности крыльев и лопастей, стоек и т. д.), в связи с этим Ю. Л. Левковским и Г. Г. Судаковой были составлены уравнения движения газового пузырька вблизи стенки и исследовано ее влияние на поле скоростей и давлений. [c.12]

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 ...