Развитие кавитации

Критический режим развитой кавитации, при котором начинается снижение подачи, характеризуется условиями У = при окончании процесса восполнения в точке 6 (рис.. 3.1.5, б). Кавитация в критических условиях должна начаться при вполне определенном теоретическом значении нр = Уц<шах) близком по величине значению средней скорости поршня v,j p, представляющей собой высоту прямоугольника О—7—8—5—О, равновеликого площади под сину- [c.296]

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]

Термином присоединенная кавитация обозначают явление образования каверн, примыкающих к поверхности тела, т. е. развитую кавитацию. [c.399]

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]

Рассмотрим условия возникновения и развития кавитации. Пусть тело заданной формы обтекается безграничным, установившимся потоком идеальной, несжимаемой, невесомой жидко-288 [c.288]

Учебное пособие написано в соответствии с программой одноименного курса лекций, читаемых автором в Ленинградском кораблестроительном институте студентам специальности Гидроаэродинамика . В книге раскрывается физическая природа явления кавитации. Рассматриваются начальная стадия кавитации (пузырчатая) и развитая кавитация. Приведены схемы изучения начальной стадии кавитации и показано исследование движения парогазового пузырька в безграничной жидкости и вблизи твердой стенки. [c.2]

РАЗВИТАЯ КАВИТАЦИЯ. УСТАНОВИВШИЕСЯ КАВИТАЦИОННЫЕ ТЕЧЕНИЯ (НЕЛИНЕЙНАЯ ТЕОРИЯ) [c.54]

РАЗВИТАЯ КАВИТАЦИЯ. УСТАНОВИВШИЕСЯ КАВИТАЦИОННЫЕ ТЕЧЕНИЯ [c.96]

Рассмотрим стационарное симметричное обтекание плоского контура несжимаемой невязкой жидкостью в режиме развитой кавитации при конечном числе кавитации и [23]. [c.128]

Таким образом, для развитой кавитации (каверна замыкается далеко за кавитирующим контуром) схема Д. А. Эфроса и схема с замыканием на эллиптический контур оказываются равноценными. [c.134]

Применение метода вихревых особенностей для расчета осесимметричного обтекания тела в режиме развитой кавитации [c.202]

При снятии кавитационных характеристик на натурном ГЦН необходимо, учитывая его конструкционные особенности, обеспечивать такие условия проведения испытаний, чтобы при достижении кавитационных режимов, приводящих к снижению напора, не допустить аварии испытываемого ГЦН. Например, если испытываемый насос имеет гидростатические подшипники, питаемые водой с нагнетания его рабочего колеса, следует учитывать тот факт, что при достижении развитой кавитации напор может снизиться настолько, что ГСП при этом окажется уже неработоспособным. Это усугубляется тем, что в режиме кавитации могут увеличиться радиальные гидродинамические силы, что также создает еще более неблагоприятный режим работы ГСП, который в ряде случаев можно исключить, если при кавитационных испытаниях организовать питание ГСП от постороннего источника. [c.218]

В книге изложены вопросы, связанные с возникновением и развитием кавитации а различных гидравлических сопротивлениях. Показано влияние кавитации на расходные характеристики, гидродинамические условия и эрозию материалов разнообразных технических устройств. Приведены методы расчета и выбора типа, геометрических характеристик и пропускной способности гидравлических устройств, применение которых гарантирует бескавитационную работу при заданных параметрах потока среды. [c.87]

Изменение в широких пределах рабочих параметров гидравлических машин (напора, расхода, мощности) приводит к тому, что в ряде случаев, несмотря на принимаемые меры, машины работают в режимах с развитой кавитацией. Помимо ухудшения энергетических характеристик машин, повышения вибрации и уровня шума, отрицательные последствия кавитации проявляются в кавитационном разрушении рабочих органов машины. При наличии в воде взвешенных наносов интенсивность этого разрушения резко возрастает вследствие абразивного износа. Механические повреждения рабочих органов гидравлических машин в результате кавитационной эрозии или истирающего действия абразивных частиц могут за относительно короткий срок достигнуть размеров, затрудняющих нормальную эксплуатацию машин и даже делающих ее практически невозможной. [c.5]

Рис. 8. Развитие кавитации в сопле Вентури

В качестве примера различных стадий развития кавитации рассмотрим процессы, происходящие в сопле Вентури, изображенном на рис. 8, и их влияние на его пропускную способность. Характеристика сопла Вентури AH=f(Q), где АН — гидравлические потери в сопле и Q — расход, приведена на рис. 11. [c.26]

Являясь следствием понижения давления, кавитация, а следовательно, и кавитационная эрозия зависят от гидродинамических характеристик потока его скорости давления степени развития кавитации формы, конструкции и состояния поверхности проточной части. Все эти характеристики чрезвычайно тесно связаны друг с другом, и изменение одной из них вызывает, как правило, качественное изменение структуры всего потока. Поэтому очень трудно рассмотреть изолированно влияние того или иного фактора на развитие кавитационной эрозии. [c.32]

Основываясь на опытных данных и используя общие положения возникновения и развития кавитации, можно предполо- [c.32]

Поскольку достоверность всех этих опытов не вызывает сомнения, то на основе полученных данных можно сделать вывод, что влияние скорости потока на кавитационную эрозию меняется в зависимости от ряда факторов. Основными из них, - при прочих равных условиях, являются, как это будет показано дальше, степень развития кавитации и продолжительность ее действия. Помимо этого, большое значение имеют и физические свойства жидкости. Так, в опытах с ртутью в качестве кавитирующей жидкости [78] было отмечено уменьшение интенсивности эрозии с увеличением скорости потока. По-видимому, в этом случае большая плотность жидкости является основным фактором, определяющим степень кавитационного разрушения поверхности. [c.33]

Следовательно, влияние давления потока на кавитационную эрозию, так же как и влияние скорости не постоянно, а зависит от сочетания факторов, определяющих степень развития кавитации. [c.34]

Влияние степени развития кавитации на интенсивность разрушения ограждающих поток поверхностей была отмечена в ряде экспериментов [74, 77, 111]- Установлено, что интенсивность эрозии первоначально возрастает с развитием кавитации, достигает максимума, а затем уменьшается. Строго зафиксировать момент максимальной интенсивности эрозии пока не представляется возможным, поскольку степень развития кавитации является весьма относительным качественным понятием и не может быть выражена в каких-либо единицах. Опыты, проводившиеся с соплом Вентури [77], показали, что максимальная интенсивность кавитационной эрозии имела место при первом появлении устойчивой кольцеобразной кавитационной зоны. Придерживаясь проведенной нами ранее градации развития кавитации, этот момент можно считать соответствующим ранней стадии частично развившейся кавитации. [c.34]

Изучение характеристик потока при последовательном развитии кавитации позволяет до некоторой степени объяснить изменение интенсивности кавитационной эрозии. На рис. 14 приводятся результаты измерений давления на стенках сопла Вентури (характеристика которого изображена на рис. 11), в пределах кавитационной зоны при различных режимах [16]. [c.34]

Внешним проявлением кавитации в насосе являются тум и вибрация при его работе, а при развитой кавитации сиижеиие подачн. [c.294]

Начало кавитационного срыва нодачн, обусловленное низким давление.м р на входе в насос или высокой частотой вращения п вала насоса, на обоих графиках отмечено волнистыми линиями, а буквой А — области развитой кавитации. [c.298]

При развитой кавитации каверна имеет вид прозрачной полости, замыкающейся на теле (частичная кавитация) или оканчивающейся за телом (суперкавитация). В районе замыкания каверны образуется струйка, которая, попадая в полость каверны. [c.8]

Однако в настоящее время нет достаточно хорошо разработанных теорегнческих методов исследования движения нескольких пузырьков, их взаимодействия и перехода от начальной стадйи к развитой кавитации. [c.12]

Появление кавитации в насосах сопровождается рядом характерных явлений, отрнцателвно сказывающихся на работе насоса. При разрушении кавитационных пузырьков в зоне повышенного давления возникают шум и вибрация. Уровень шума зависит от размеров насоса и степени развития кавитации. Кавитационный шум проявляется в виде характерного потрескивания в зоне входа в рабочее колесо, развитая кавитация сопровождается уменьшением КПД насоса и разрушением (эрозией и коррозией) поверхности лопаток рабочих колес. Напор и мощность также снижаются. Из этого следует, что работа насоса в условиях кавитации недопустима. [c.157]

Исходя из (7.24), контролировать кавитационные условия работы насоса можно с помощью вакуумметра, поставленного на входном патрубке, непосредственно перед входом в насос. Вакуум, показываемый этим прибором, выраженный в метрах столба подаваемой насосом жидкости, должен быть меньше вакуума на входе в насос, рассчитанного по урашеншо (7.24). Цёнтр ёжньГё" насосы зачастую работают при больших скоростях входа жидкости в насос и при высокой ее температуре, что создает благоприятные условия для возникновения и развития кавитации. Для создания бес-кавитационных условий все центробежные насосы работают с необходимым кавитационным запасом, т. е. на всасывании насоса создается дополнительное давление (подпор) сверх давления насыщенных паров перекачи- [c.157]

В гидродинамических передачах, как и во всех других гидромашинах [4 1, 26], кавитация будет возникать в местах, где давление равно или ниже упругости насыщенных паров жидкости. При этом в потоке жидкости возникают пузырьки, заполненные насыщенным паром, которыевместе с потоком перемещаются в областьповышенных давлений. Здесь в них происходит конденсация пара и образуются пустоты, в которые устремляется жидкость. Так как этот процесс происходит очень быстро, то возникают гидравлические удары с высокой частотой, большим приращением давления и температуры. На эрозионное действие накладывается коррозионное действие электрохимических процессов и происходит интенсивное разрушение материала, из которого выполнена проточная часть. С развитием кавитации, кроме того, происходит нарушение обычного рабочего процесса с резким понижением к. п. д., расхода и мощности. [c.40]

Увеличение степени заполнения ковшей при слишком больших значениях Кстр приводит к тому, что увеличиваются потери и к. п. д. уменьшается как по условиям механического преобразования [39 ], так и по практическим возможностям использования энергии в толстом слое воды, сходящем в этом случае не только с боковых, но и с задней и передней кромок ковша. При чрезмерном утолщении слоя возникают условия для появления и развития кавитации. Наибольшие допустимые значения К р зависят от скорости струи Уетр = = Ф 2 Я (где (ф = 0,98-ь0,99 — скоростной коэффициент сопла) относительных размеров и формы ковша числа сопел. При уменьшении и постоянном значении к. п. д. повышается, так как улучшаются условия схода потока. Пользуясь этим, можно при большем уменьшить /Сстр и сохранить или несколько улучшить к. п. д. [c.52]

Исследование кавитационных характеристик имеет своей целью определение избыточных подпоров на всасывании, соответствующих различным стадиям развития кавитации. В процессе зтпх исследований устанавливаются [c.217]

Разнообразны механизмы самовоздействия звука в жидкостях с пузырьками газа. Появление пузырьков приводит к снижению скорости звука. Если их распределение по сечению пучка неравномерно и концентрация пузырьков в приосевой области более высока, что может быть связано, напр., с развитием кавитации, то скорость звука в центр, части пучка снижается и пучок фокусируется. Процесс самовоздействия звука может развиться и при равномерном распределении пузырьков в жидкости, т. к. вследствие сильной нелинейности такой среды в ней наблюдается не только различие в скоростях перемещения разных точек профиля волны, но и скорость переноса волны как целого оказывается зависящей от амплитуды. Это приводит, в силу неравномерности распределения амплитуды звука по радиусу пучка, к самофокусировке (если скорость звука падает с ростом амплитуды) или к самодефокуси-ровке (в обратном случае). [c.290]

Однако для гидротормозов оба явления крайне опасны. Дело в том, что при развитых формах кавитации (и паровой и газовой). может иметь место срыв работы гидротормоз пе рестает создавать тормозной мо.мент, обороты на испытуемом двигателе могут возрасти, что повлечет еще более глубокое развитие кавитации, процесс убыстряется — тормоз сбрасывает все больше момент, двигатель выходит на более высокие обороты, п, если пе успеет сработать автоматика, может наступить разрушение машины. [c.35]

Влияние кавитации на работу данной гидравлической машины (увеличение потерь энергии, усиление шума и вибраций, кавитационная эрозия) не постоянно и зависит от стеиени развития кавитации. Деление процесса развития кавитации на различные стадии в известной мере условно, однако обычно принято различать начальную, частично развившуюся и полностью развившуюся кавитации. [c.25]

Включение в уравнение (5) величины максимального радиуса кавитационного иузырька Ro является основным недостатком предлагаемого коэффициента Св для оценки кавитационной эрозии. Помимо того, что этот радиус практически невозможно определить, он не является постоянной величиной даже для одной какой-либо жидкости, а меняется в зависимости от характеристик потока, степени развития кавитации, наличия загрязнений и нераствореиных газов, температуры жидкости и т. д. Тем не менее использование даже такого, весьма несовершенного, параметра при обработке экспериментальных данных позволило выявить ряд общих закономерностей кавитационной эрозии [И1]. [c.32]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...