Возмущения в концевой зоне каверны

Создается впечатление, что при меньших скоростях обратная струя не обладает достаточной энергией и не достигает передней части каверны до момента ее полного заполнения. Вместо этого она может коснуться свободной поверхности у конца каверны, что вызывает частичный унос жидкости обратной струи, сопровождаемый возмущениями или колебаниями в конце кавитационной зоны. Так как каверна заполнена лишь частично, соответствующая частота сравнительно высока и унос кажется [c.205]

В разд. 1.5 присоединенная кавитация была определена как такой тип кавитации, при котором между направляющей поверхностью и свободной поверхностью потока жидкости образуется статистически фиксированная каверна. Основные особенности присоединенных каверн хорошо видны невооруженным глазом, если существуют условия для образования очень длинных каверн. При таких условиях полностью развитой кавитации жидкость отрывается от поверхности тела в начале зоны кавитации и больше уже не присоединяется к ней (фиг. 5.1). В рассматриваемом случае каверна имеет прозрачную поверхность, сквозь которую хорошо видна направляющая поверхность, а пространство между поверхностями каверны и тела заполнено паром или газом, В конце каверны наблюдаются значительные возмущения, и течение здесь, по-видимому, неустойчиво. Длина каверны колеблется с достаточно большой частотой, и создается впечатление, что эти колебания сопровождаются обильными брызгами. Однако вся каверна, кроме ее конца, ведет себя так, как если бы она была частью тела. Можно предполагать, что такое же поле течения существовало бы около твердого тела, образованного смоченной передней частью и свободной поверхностью каверны. Лабораторные исследования подтверждают это предложение, если соответствующим образом учитывается трение на поверхности такого твердого тела. Длинные каверны, возникающие в условиях полностью развитой кавитации, называются также суперкавернами. [c.187]

Другая важная особенность суперкаверны состоит в том, что возмущения в ее конце должны иметь такой же характер, как описанные в разд. 5.3. Здесь образуется обратная струя, а сама каверна может пульсировать (разд. 5.4). Селф и Рипкен [71] описали осесимметричные суперкаверны, полученные в вертикальной гидродинамической трубе. Они обнаружили, что в случае каверн умеренной длины возвратное течение, заполнение и отрыв могут повторяться почти регулярно. Однако с увеличением длины каверны заполнение становится частичным, а отрыв менее регулярным. С другой стороны, в случае длинных горизонтальных каверн обратная струя падает на стенку каверны и уносится высокоскоростным потоком, образующим поверхность каверны. В результате также происходит частичное заполнение каверны. Райхардт [60] показал, что именно к такому типу каверн относятся вентилируемые суперкаверны за дисками (фиг. 5.26). Хотя концевая зона длинной каверны (вертикальной или горизонтальной) может оставаться нестационарной, ее передняя зона может быть почти стационарной. Как отмечали Зильберман и Сонг [75], в некоторых особых случаях эта стационарность может быть нарушена чрезмерно сильной вентиляцией. [c.222]

Момент замыкания является началом новой стадии кавитационного цикла, поскольку с этого момента газ перестает поступать из атмосферы и соответственно давление в каверне перестает зависеть от атмосферного давления. Масса газа в каверне уменьшается по двум причинам 1) вследствие увлечения газа поверхностью раздела между водой и каверной (которое приводит к удалению газа из каверны, если рассматривать движение относительно тела, или препятствует втеканию газа, если рассматривать движение в неподвижной системе координат), 2) вследствие захвата газа в возмущенной зоне, расположенной в конце каверны, который связан с возвратным течением. При беспорядочном перемешивании, котдрое вызывает это течение, из каверны захватывается и уносится сравнительно большое количество газа. Влияние удаления газа из каверны на величину числа кавитации зависит в некоторой степени от одновременного изменения скорости тела. Предположим, что тело движется в горизонтальном направлении и гидростатическое давление жидкости постоянно. Вследствие эжек-ции газа его количество в каверне уменьшается. Если объем каверны постоянен, то давление при этом должно падать. Однако при очень быстром замедлении движения тела объем каверны может уменьшаться быстрее, чем объем газа вследствие его уноса, и давление в каверне будет увеличиваться. Если скорость тела почти постоянна, количество газа в каверне и давление будут уменьшаться. [c.660]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...