Проявления кавитации и ее значение

ПРОЯВЛЕНИЯ КАВИТАЦИИ И ЕЕ ЗНАЧЕНИЕ [c.27]

Значение кавитации определяется ее проявлениями, которые можно разделить на три общие группы 1) влияющие на гидродинамику 2) вызывающие разрушение твердых границ, обтекаемых потоком 3) побочные проявления, сопровождаемые или не сопровождаемые значительными изменениями гидродинамической картины движения или разрушением твердых границ, К сожалению, для прикладной гидродинамики проявления кавитации, за очень редким исключением, нежелательны. Неуправляемая кавитация может привести к серьезным и даже катастрофическим результатам. Необходимость устранения кавитации или управления ею существенно ограничивает возможности конструирования многих видов гидравлического оборудования, Простое перечисление некоторых видов оборудования, гидросооружений или гидравлических систем, эксплуатационные характеристики которых в значительной степени зависят от кавитации, наглядно свидетельствует о широком распространении и важности этого явления. [c.27]

Под кавитацией подразумевают возникновение и рост пузырьков пара или растворенного в жидкости газа, вызванные понижением давления при постоянной температуре (см. п. 1.6). Рост возникшего пузырька сопровождается испарением жидкости внутрь него (паровая кавитация) или диффузией газа (газовая кавитация). Но, как правило, имеют место оба процесса и кавитация является парогазовой. Кавитационные пузырьки возникают в тех точках потока жидкости, где давление падает до некоторого малого значения ркр. которое близко к давлению насыщенного пара при данной температуре, но зависит от ряда факторов степени насыщения жидкости растворенным газом, наличия примесей и твердых частиц, состояния обтекаемой поверхности. Формы проявления и развития кавитации многообразны и пока не существует их четкой классификации и общепринятых терминов. В отечественной литературе различают две основные стадии кавитации начальную и развитую. [c.398]

Аналогично в случае затопленных струй кавитация может происходить в области больших напряжений сдвига на границе между струей и окружающей жидкостью. При больших числах Рейнольдса слои смешения как в следах, так и струях турбулентны. Поэтому наступление кавитации связано с минимумом среднего давления. Но в одном отношении эти явления более резко выражены, чем в турбулентном пограничном слое. Свободная турбулентность в следах и струях может привести к значительно большему разбросу измеряемых значений Кг при постоянной средней скорости, чем турбулентность пограничных слоев. Кроме того, как свободная турбулентность, так и турбулентность вблизи стенки могут зависеть от различных факторов, вызывающих задержку по времени и другие проявления масштабного эффекта. [c.275]

Имеются некоторые качественные данные, согласно которым масштабный эффект, связанный с задержкой по времени, меньше влияет на частично и полностью развитую кавитацию по сравнению с ее начальной стадией. Это согласуется с представлением о том, что время начального роста ядра является основным фактором, влияющим на задержку возникновения кавитации, в то время как скорость парообразования, по-видимому, оказывает определяющее влияние на рост пузырей ц установление отдельных фаз присоединенной кавитации. Одним из проявлений слабого влияния этого масштабного эффекта можно считать качественное соответствие между наблюдаемыми длинами неподвижных каверн и протяженностью зоны низкого давления на теле по мере уменьшения К, начиная от условий возникновения кавитации. Рассмотрим не полностью развитую каверну длиной X (безразмерная длина), образовавшуюся на теле с распределением Кт, представленном на фиг. 6.1. Предположим, что течение имеет те же скорости, что и при определении К - Кх — идеальное число кавитации для такой же каверны с такой же относительной длиной на бесконечно длинном теле, а — экспериментально определенное значение числа кавитации. Так как задержка в возникновении кавитации является свойством данного потока жидкости в канале и так как она неизменна, можно предположить, что площадь Ах, соответствующая задержке роста частично развитой каверны, будет равна площади А, соответствующей возникновению кавитации. Если [c.298]

В общем случае, когда обмен энергией между жидкой и паровой фазами становится существенным, все кавитационные проявления ослабляются. В некоторых случаях конструкция, выполненная с учетом описанного упрощающего предположения, может иметь слишком большой запас, что приведет к понижению эффективности гидромашины. Для наглядной иллюстрации сказанного ие обязательно приводить пример, в котором рассматривается новая жидкость. Достаточно вспомнить историю разработки насосов системы питания бойлеров высокого давления в 40-х и начале 50-х годов. С ростом температуры воды и давления на выходе конструкторы вначале предъявляли все более строгие требования в отношении кавитации. Однако со временем выяснилось, что можно создать отличные насосы, работающие при более низких значениях числа кавитации, чем это было принято ранее. [c.305]

В жидкостях основную роль при воздействии УЗ на вещества и процессы играет кавитация. На кавитации основан получивший наибольшее распространение УЗ-вой технологич. процесс — очистка поверхностей твёрдых тел. В зависимости от характера загрязнений большее или меньшее значение могут иметь различные проявления кавитации — микроударные воздействия, микропотоки, нагревание. Подбирая параметры звукового поля, физико-химич. свойства моющей жидкости, её газосодержание, внешние факторы (давление, темп-ру), можно в широких пределах управлять процессом очистки, оптимизируя его применительно к типу загрязнений и виду очищаемых деталей. Разновидностью очистки является травление в УЗ-вом поле, где действие УЗ совмещается с действием сильных химич. реагентов. УЗ-вая металлизация и пайка основывается фактически на УЗ-вой очистке (в т. ч. и от окисной плёнки) соединяемых или металлизируемых поверхностей очистка обусловлена кавитацией в расплавленном металле. Степень очистки при этом так высока, что образуются соединения неспаиваемых в обычных условиях материалов, напр, алюминия с другими металлами, различных металлов со стеклом, керамикой, пластмассами. В процессах очистки и металлизации существенное значение имеет звукокапиллярный эффект, обеспечивающий проникновение моющего раствора или расплава в мельчайшие трещины и поры и сам обусловленный кавитацией. Этот эффект применяется для пропитки пористых материалов, он оказывает влияние на все процессы УЗ-вой обработки твёрдых тел в жидкостях. У 3-вое диспергирование твёрдых тел происходит под действием микроударных волн, возникающих при захлопывании кавитационных пузырьков, и заметно интенсифицируется при наличии статич. давления. Этим способом можно получать мелкодисперсные материалы, необходимые для лабораторных анализов минералов и применяемые в фармацевтич., химич., лакокрасочной и др. отраслях промышленности, а также играющие большую роль в порошковой металлургии. Размер получаемых при УЗ-вом диспергировании частиц может составлять доли мкм. Аналогичным процессом для жидкости является процесс эмульгирования также обусловленный кавитацией и обеспечивающий получение стойкпх однородных мелкодисперсных эмульсий (минимальный размер капель достигает 0,1 мкм). [c.19]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...