Интенсивность отдельных кавитационных ударов

Интенсивность отдельных кавитационных ударов [c.394]

Скорость потока определяет характер механизма гидроэрозии и интенсивность процесса разрушения металла при кавитации. Известно, что поток жидкости при встрече с препятствием образует вихревые движения. При высоких скоростях потока происходит срыв вихрей с интенсивным образованием кавитационных полостей. Частота срывов вихрей возрастает с увеличением скорости потока. Возникающие в вихревом потоке разрывы способствуют образованию отдельных микрообъемов жидкости, которые в определенный момент приобретают большую кинетическую энергию, а энергия расходуется при движении и ударе на разрушение микрообъемов металла. При высоких скоростях потока возможны и другие явления, вызывающие разрушение металла в микрообъемах. В некоторых работах [32, 58 ] указана вероятность возникновения в потоке высокочастотных импульсов отрыва жидкости, которые могут вызвать разрушение металла на отдельных микроучастках поверхности. Вопросы, связанные с влиянием скорости потока на механизм гидроэрозии металла, мало исследованы, и пока нет возможности предложить утвердительные практические рекомендации. [c.55]

Можно, конечно, не сомневаться, что образцы из отожженного алюминия, испытывавшиеся в КТИ, подвергались воздействию гораздо большего числа ударов по сравнению с числом образовавшихся на них впадин, однако интенсивность многих ударов была слишком мала, чтобы вызвать остаточную деформацию, но достаточна, чтобы привести к усталостному разрушению алюминия. В экспериментах с алюминием изменения поверхности алюминия скорее вызваны отдельными мощными ударами, чем усталостным разрушением. Однако высокопрочные бронзы и стали, из которых изготовляется гидравлическое оборудование, разрушаются при скоростях, не превышающих скорости в описанных экспериментах. То же можно сказать и о лабораторных испытаниях в трубках Вентури в Мичиганском университете, в которых нержавеющие стали и многие другие высокопрочные материалы подвергались аналогичному кавитационному разрушению в том же интервале скоростей воды, что и в экспериментах, проведенных в КТИ. [c.400]

На другом конце шкалы неметаллических материалов находится группа материалов, в которую входят резины и другие эластичные материалы, очень легко деформирующиеся, но обладающие очень малым модулем упругости. При относительно малой интенсивности кавитации эти материалы могут вообще не поддаваться кавитационному разрушению, а при более интенсивной кавитации могут почти мгновенно и полностью разрушаться. При проектировании деталей машин обычно стремятся сделать их достаточно упругими, чтобы они могли аккумулировать энергию удара, причем развивающиеся напряжения не должны превышать предела упругости. Деталь рассчитывается на большие деформации при малых напряжениях. Предполагается, что энергия отдельных ударов, происходящих при схлопывании каверн, поглощается эластичным материалом с малым модулем упругости, допускающим очень большие деформации до достижения предела упругости. Поэтому разрушения не произойдет. Другой фактор, который еще предстоит [c.438]

Одна из причин, определяющих способность таких материалов сопротивляться кавитационному воздействию, состоит, по-видимому, в том, что удары, сопровождающие схлопывание пузырьков, распространяются лишь на очень небольшие расстояния от центра схлопывания. Хотя максимальные давления, развивающиеся при схлопывании пузырьков в условиях интенсивной кавитации, достаточно велики, чтобы разрушить любой известный материал, отдельные зоны высокого давления микроскопически малы, и давление, которое пропорционально 1/К, падает очень быстро [24, 32, 38]. Толщина резинового покрытия, по-видимому, во много раз превышает расстояние от центра схлопывания потенциально опасного пузырька до поверхности резины. Следовательно, энергия схлопывания может погло- [c.439]

Разъедание металла вследствие кавитации (кавитационная эрозия) обычно наблюдается в тех местах потока, где происходит повышение давления, сопровождающееся столкновением пузырьков пара и его конденсацией. При этом вследствие мгновенных, быстро чередующихся процессов сжатия отдельных пузырьков возникают большие местные импульсивные давления (в несколько сот и даже тысяч атмосфер), приводящие к весьма коротким и интенсивным ударам, разрушающим металл (сначала выкрашиваются его зерна с поверхности, затем процесс разрушения быстро распространяется вглубь). К этим чисто механическим ударным действиям часто присоединяются химические воздействия на металл выделяющегося из жидкости воздуха, обогащенного кислородом, а в отдельных случаях и электролитические воздействия. В результате всех этих явлений, особенно если кавитация длится продолжительное время, происходит разъедание металла он на большую глубину принимает губчатую структуру. [c.223]

Интенсивность, снимаемая с поверхности излучателя, ограничена механической, электрической и термической прочностью конструкции. Вследствие сравнительно больших механических и диэлектрических потерь и низкой (порядка 100—120°) точки Кюри титаната бария предельное значение интенсивности ультразвуковых колебаний у поверхности этих вибраторов в настоящее время составляет 3—6 вт/см . В то же время применение фокусирующих систем дает возможность достигать высокой интенсивности (имеются сведения о получении в фокусе силы звука 5000 вт/см [70]), причем по мере необходимости лишь в отдельных участках объема, в частности в удалении от поверхности излучателя. В связи с этим поверхность излучателя не подвергается разрушающим ударам кавитационных пузырьков и в передающей среде не возникают дополнительные потери, связанные с кавитацией. [c.37]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...