Кавитация в вихревых насосах

При вихревой кавитации каверны наблюдаются в центре вихрей, образующихся в зонах, где имеются большие касательные напряжения. (В этом случае каверны могут быть перемещающимися или присоединенными.) Вихревая кавитация была обнаружена раньше других типов кавитации, так как она часто возникает на концах лопастей гребных винтов. Этот тип кавитации часто называют концевой кавитацией. На фиг. 1.8 приведена фотография, полученная с помощью высокоскоростной киносъемки, на которой показана присоединенная вихревая кавитация на гребном винте. Следует отметить, что относительно вращающегося винта этот тип кавитации значительно ближе к установившейся, чем любой из предыдущих типов. Концевая кавитация возникает не только на гребных винтах при обтекании внешним потоком, она также встречается и в каналах, например на концах лопастей осевых насосов. Концевая кавитация не является единственным примером вихревой кавитации. На фиг. 1.9 показана кавитация в следе за телом, образовавшемся вследствие отрыва пограничного слоя от сферы. В этом случае кавитация возникает не на поверхности тела и не вблизи него, а на границе зоны отрыва потока. Это кавитация вихревого типа. Поскольку течение очень неустойчиво. [c.23]

Согласно физическим представлениям, концевой вихрь должен образовываться на конце гидропрофиля вследствие закручивания течения относительно задней кромки под действием разности давлений на обеих сторонах лопасти. Однако из этого не следует, что во всех точках минимального давления будет развиваться именно вихревая кавитация. Вихревая кавитация развивается только в том случае, если минимальное давление в вихре падает ниже давления насыщенного пара. Кавитация в зазоре между концом лопасти и корпусом в осевых насосах и турбинах возникает по тем же основным причинам, что и концевые вихри на открытых винтах. Однако в гидравлических машинах нагрузка на лопасть велика и практически приложена к ее концу. Поэтому скорость потока в зазоре часто достаточно высока и вихревая кавитация не развивается. [c.623]

Существует несколько различных форм начальной стадии кавитации. В лопастных (осевых и центробежных) насосах принято различать пузырьковую, профильную и вихревую формы. [c.170]

Рис.ПУ.б. Стадии развития вихревой кавитации на конце лопасти рабочего колеса осевого насоса по мере увеличения числа его оборотов

Из названных форм начальной стадии кавитации наибольшей виброакустической мощностью обладают вихревая (в осевых насосах) и профильная (в центробежных насосах). [c.172]

На основании сказанного нетрудно сделать вывод, что вихревая кавитация может вызывать разрушение только в том случае, когда схлопывание каверн происходит на поверхности тела или на небольшом расстоянии от нее. В качестве важного примера можно назвать разрушения на концах лопастей осевых турбин или насосов, вызванные кавитацией в концевом зазоре. Эта кавитация определенно относится к вихревому типу. [c.24]

Каверна, возникшая в ядре вихря, может заметно изменить энергию вихревой системы, если она достаточно велика, и изменяет течение вращающейся массы жидкости в этом вихре. Так как в большинстве случаев вихри сходят с твердых границ в жидкость, любые изменения, вызванные кавитацией, могут не оказывать влияния на распределение давления,около этих границ и, следовательно, не изменять сопротивление формы. Однако в некоторых случаях присоединенные каверны образуются в зонах интенсивного вихревого движения около направляющих поверхностей, например на поверхностях лопастей в окрестности кромок гребных винтов и рабочих колес осевых насосов. В таких случаях могут формироваться струйные возвратные течения с вращательными составляющими местного течения и линейными составляющими основного течения. Это приводит к изменению скорости и распределения давления на направляющих поверхностях, а также к изменению сопротивления и соответствующим потерям энергии. [c.325]

Для того, чтобы проиллюстрировать влияние условий работы шнеко-центробежного насоса, т. е. степени развития лопастной и вихревой кавитации при работе насоса на пониженных режимах на основную частоту колебаний жидкости в системе, на рис. 8.8 приведены также зависимости 1та/(/) для двух вариантов расчета к == 0,03 и 0,35 (режим с обратными токами) к = = 0,058 и д = 0,54. [c.233]

Присоединенная кавитация наблюдается в случае образования паровой полости, связанной с лопаткой. Для этой формы кавитации характерно наличие четкой границы раздела фаз пара и жидкости. В шнекоцентробежных насосах ЖРД применяются заостренные лопатки, поэтому в них в основном имеют место присоединенная и вихревая кавитации. [c.116]

Таким образом, возиикновеиие кавитации в вихревых насосах открытого типа и в лопастных насосах отличается мало. При этом для вихревого насоса открытого типа может быть применена теория кавитации лопастных насосов. В частности, для них справедливо основное уравнение кавитации [c.102]

Для серии геометрически подобных насосов число кавитации Gr, зависит только от режима их работы, определяемого отношением QjFti. Обработка результатов кавитационных испытаний вихревых насосов, проведенных В. В. Шаумяном, показала, что зависимость числа кавитации а от Qlfu может быть аппроксимирована уравнением [c.112]

Перед вихревым колесом подключить центробежную ступень (центробежно-вихревой насос). У входа в вихревую ступень кавитационный запас больше кавитационного запаса у входа в центробежную ступень на напор центробежной ступени //до. Чтобы кавитация возникала в центробежном колесе, а не в вихревом, надо при возникновении кавитации, т. е. при кавитационном запасе перед центробежным колесом, равном критическому, иметь кавитационный запас у входа в вихревую ступень больше критического Д/гкр.цб + Я цб>А кр.вихр. Отсюда напор центробежной ступени Яцб>А/1кр.вихр—А/гкр.цб- [c.115]

Насосы и турбины с малыми значениями коэффициента быстроходности имеют бандаж на концах лопастей, и гидродинамическое уплотнение между высоконапорной и низконапорной сторонами вращающегося элемента осуществляется с помощью самопритирающихся или уплотнительных колец (фиг. 11.1). Утечки через зазор всегда происходят в полость очень низкого давления при относительно высокой скорости и в таком направлении, которое благоприятствует кавитации, по-видимому, вихревого типа. Однако конструкция этих колец позволяет осуществить гораздо более разнообразные условия течения через щель, чем конструкция концевого зазора осевых машин. Поэтому обычно можно значительно уменьшить утечки через зазор, чтобы обеспечить низкие скорости на выходе из зазора и свести к минимум тенденцию к кавитации. [c.624]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...