Высокоскоростная гидродинамическая труба Калифорнийского технологического института

В гл. 5 отмечалось, что, согласно экспериментам, проведенным в начале 50-х годов [33, 34] в высокоскоростной гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института, присоединенная кавитация может охватывать большую площадь, чем предполагалось ранее. Эти эксперименты показали также, что и область кавитационного разрушения охваты- [c.382]

Фиг. 10.6. Основной канал высокоскоростной гидродинамической трубы Калифорнийского технологического института (1942—1947 гг.) [24].

Фиг. 10,7. Система регулирования давления высокоскоростной гидродинамической трубы Калифорнийского технологического института [24].

Фиг. 10.9. Датчики давления для измерения сил, моментов и расходов в высокоскоростной гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института. (Снимок Калифорнийского технологического института.)

В случае перемещающейся кавитации разрушение начинается и достигает наибольшей силы в точке первого схлопывания. Если бы кавитацию можно было наблюдать визуально, то точка первого схлопывания соответствовала бы концу каверны. Однако имеются некоторые качественные данные, свидетельствующие, что вниз по течению от первой зоны разрушения иногда могут существовать вторая и третья зоны интенсивного разрушения, разделенные промежутками слабого разрушения или полного его отсутствия. Сказанное подтверждается кино-граммами, полученными с помощью высокоскоростной съемки испытаний в гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института, в соответствии с которыми многие перемещающиеся каверны (пузырьки) схлопываются и возникают вновь по нескольку раз. При этом каждое схлопывание может служить потенциальным источником разрушения. Произойдет ли разрушение в действительности, зависит от того, достаточно ли велико повышение давления, чтобы разрушить материал поверхности, вдоль которой течет жидкость. [c.383]

Типичной гидродинамической трубой, которая действительно стала прообразом современных очень сложных труб, является высокоскоростная гидродинамическая труба Гидродинамической лаборатории Калифорнийского технологического института [7,24]. Как указывалось в гл. 2, основные элементы этой установки 1947 г. повторились в большинстве построенных впоследствии основных гидродинамических труб. Подробное описание этой установки приводится в связи с тем, что она оказала большое влияние на последующие гидродинамические трубы. [c.561]

На фиг. 5.35 сравниваются экспериментальные и теоретические значения коэффициентов лобового сопротивления для круглых дисков [44]. Эксперименты были проведены в высокоскоростной гидродинамической трубе с закрытой рабочей частью Калифорнийского технологического института. Диски диаметром [c.238]

Развитая стадия кавитации, характеризующаяся образованием участка, в котором капельная жидкость полностью отсутствует, называется супер кавитацией. Пример такой стадии показан на рис. 15-23. где приведена фотография двумерной каверны в следе за плоской пластинкой, перпепдикуляриой потоку. Фотография представляет собой вид через окно на кормовую зону за пластинкой. (Фотографии на рис. 15-21—15-23 получены в высокоскоростной гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института.) [c.420]

Вплоть до второй мировой войны гидродинамические каналы труб, предназначенных для проведения экспериментов, связанных с кавитацией, проектировались обычно только для исследования некоторых типов оборудования. Срочные военные задачи ускорили разработку универсальных труб, в которых можно было испытывать различные объекты и их узлы. В США первой такой установкой была высокоскоростная гидродинамическая труба Калифорнийского технологического института, построенная в 1942 г. и модернизированная в 1947 г. Устройство этой установки после модернизации описано в работах Кнэппа и др. [30, 31], а также Дейли [9]. Она была предшественницей современных установок со специальной системой регулирования и средствами измерения, позволяющими проводить более разнообразные измерения с более высокой точностью, чем в предыдущих гидродинамических трубах. Эта установка оказала большое влияние на последующие гидродинамические трубы. [c.42]

Фиг. 2.5. 356-мнллиметровая высокоскоростная гидродинамическая труба Калифорнийского технологического института (1947 г.) [30]. [c.45]

Кнэпп провел также динамические испытания [34], в которых он пытался определить кавитационные характеристики опрессованной воды в условиях реальных течений. Для этих опытов он использовал прецизионные стеклянные трубки Вентури, изготовленные с высокой точностью путем обжатия разогретого стекла на оправке из нержавеющей стали. Форма сопла и диффузора была выбрана из условия обеспечения монотонного понижения давления на участке до критического сечения сопла и безотрывного расширения в остальной части сопла. Эта форма геометрически подобна обводам соответствующих участков высокоскоростной гидродинамической трубы Калифорнийского технологического института. На фиг. 3.6 показана фотография одной из таких стеклянных трубок. В процессе эксперимента проба жидкости, заключенная в широкой цилиндрической части трубки, выдавливалась через калиброванное отверстие под действием внезапно приложенного перепада давления. Эксперимент обычно продолжался не более 1 с. При определении давления в самом узком сечении трубки учитывались гидравлические потери с помощью измеренной тарировочной зависимости. [c.96]

Циклическое поведение присоединенных каверн, замыкающихся на поверхности тела, было подробно исследовано Кнэппом в высокоскоростной гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института. Эти исследования являлись частью исследований механизма разрушения. Можно выделить три фазы существования каверны [45—47]. [c.197]

В случае симметричных каверн практическое значение имеют форма каверны и лобовое сопротивление. Согласно экспериментальным и теоретическим данным для стоек и лопаток с длинными кавернами конечных размеров, каверна по форме близка к эллипсоиду, а лобовое сопротивление линейно зависит от числа кавитации. На фиг. 5.28 и 5.29 приведены зависимости теоретических значений ширины и длины каверны от числа кавитации при обтекании клиньев безграничным потоком, рассчитанные Перри [57] методом Плессета и Шеффера (модель Рябушинского) [58]. Там же представлены результаты измерений форм каверн за плоской пластиной, цилиндром и клиньями, полученные Уэйдом [906] в высокоскоростной гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института. Эксперименты охватывали диапазон от течений с полностью развитой кавитацией до течений с частично развитой кавитацией. Неза-черненные значки на фиг. 5.29 соответствуют прозрачным кавернам, а зачерненные—-кавернам, заполненным смесью газовых пузырьков и воды. Испытываемые тела устанавливались горизонтально поперек плоской рабочей части трубы шириной 74 мм и высотой 356 мм. Отношение максимальной толщины тела к высоте рабочей части трубы составляло 0,027. Скорость течения изменялась в пределах от 7,83 до 12,2 м/с, что соответствовало интервалу чисел Рейнольдса от 0,6- 10 до 10 . Точного совпадения экспериментальных и теоретических данных ожидать не приходится, так как рабочая часть трубы имеет конечные размеры и, кроме того, в ней существует градиент давления в на-правлерши течения. Теоретически же рассматривается неограниченное течение с постоянным давлением во всей области течения. Сравнение показывает, что экспериментальные результаты в целом согласуются с теоретическими, но, как правило, экспериментальные значения ширины и длины каверны при том же числе кавитации больше. [c.227]

Лабораторные эксперименты в высокоскоростной гидродинамической трубе Калифорнийского технологического института, которые были описаны в гл. 9, подтверждают вывод о том, что интенсивность разрушения непосредственно не связана со степенью кавитации. В этих экспериментах, в которых условия течения были достаточно просты и точно заданы, было обнару-ежно, что частота образования впадин очень мало зависит от степени кавитации, а общее число впадин на единицу ширины каверны незначительно увеличивается или совсем не увеличивается при увеличении длины каверны вдвое или втрое. Таким образом, влияние увеличения дл ны каверны заключалось в распространении разрушения на большую ширину площадки без заметного влияния на общее число впадин. Напомним также, что в этих экспериментах было найдено, что определяющим параметром по отношению к разрушению была местная скорость потока. [c.619]

Калифорнийский технологический институт (Пасадена). Высокоскоростная гидродинамическая труба [30] [c.46]

В системе, разработанной в Калифорнийском технологическом институте для высокоскоростной гидродинамической трубы [8], использовался принцип фокусирования звука с помощью экранов. Экспериментальная установка показана на фиг. 10.23. Шум, возникающий на теле, находящемся в гидродинамической трубе, проходил через луситовое окно к отражающему экрану, который фокусировал энергию падающего на него шума на маленький (диаметром 14,6 мм) кристаллический гидрофон. Гидрофон и экран располагались за пределами трубы в резервуаре, заполненном водой, так что звук распространялся по воде, за исключением луситового окна. В экранах, отражающих звук, использовался воздушный зазор (эллипсоидальный экран) или пористая резина с несообщающимися воздушными порами (сферический сегмент). Система фильтров нижних и верхних частот позволяла измерять звуковое давление в различных полосах частот в диапазоне 20—100 кГц. В этой установке микрофон можно было перемещать вдоль трубы и определять участки кавитационной зоны, излучающие наиболее интенсивный шум. Определялись лишь относительные значения звукового давления. Вследствие частичного отражения от окна рабочей части и неполного отражения от поверхности экрана микрофон воспринимал искаженное звуковое давление. Ось гидрофона и экрана была расположена перпендикулярно к окну трубы, чтобы уменьшить за- [c.600]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...