Возможность работы в условиях кавитации

Возможность работы в условиях кавитации [c.625]

Средняя кривая соответствует сигналу акустической эмиссии от продольно поляризованного, установленного на поверхности пьезоэлектрического преобразователя, который широко применяется на практике в лабораторных и эксплуатационных испытаниях. Поскольку этот преобразователь выполнен из материала Р2Т-5А, он имеет те же возможности работы в окружающей среде, которые были описаны выше. Этот преобразователь реагирует в основном на сдвиговые колебания и волны Релея. Фронт импульса обозначен достаточно хорошо, однако очевидна нежелательная затянутость сигнала (1,5—2 мсек). Кроме того, электрическое напряжение, снимаемое с преобразователя, имеет интенсивные составляющие на таких низких частотах, как 100 кгц. В сильных шумовых полях, например в условиях гидравлической кавитации, трудно регистрировать низкочастотные сигналы, так как помехи перегружают предусилитель или проходят через фильтр, вызывая ложное срабатывание. Поэтому в таких случаях следует применять настроенную цепь. [c.42]

На рис. 4.24 показано использование водяного объема барабана при различных схемах его включения на примере существующего котла 50 т/ч показан характер работы верхнего водяного объема барабана. При обычном включении барабана в циркуляционный поток по условиям кавитации в опускных трубах уровень воды в барабане котла не может опускаться ниже оси барабана более чем на 150 мм. В этом случае нарушение подачи питательной воды обеспечивает безаварийную работу котла только в течение менее 1 мин, При выключении такого барабана из циркуляционного потока и осуществлении сепарации в выносных циклонах имеется возможность без опасения, за возникновение кавитации в опу- [c.78]

Работа насосов в режиме кавитации нежелательна [3]. Однако по тем или иным причинам в условиях эксплуатации не исключена возможность работы насосов в режиме кавитации. [c.101]

Твердые поверхности и различные кристаллы. Располагая различными экспериментальными возможностями удаления газовых зародышей, мы могли приступить к изучению свойства других поверхностей раздела твердое тело — жидкость. В нашем распоряжении были возможности работы либо с перенасыщенными системами, либо с системами, по сути дела свободными от газа. Как мы установили, присутствие ряда различных твердых поверхностей способствует легкой кавитации в условиях, когда зародыши газа удалены из жидкости. [c.34]

Если по условиям эксплуатации не удается избежать завихрений, кавитаций и высоких скоростей движения воды, вместо латунных трубок рекомендуется использовать трубки из нержавеющих сталей и титана. Аппараты с трубками из нержавеющих сталей могут работать при скоростях движения воды до 5 м/с в условиях турбулентного потока. Как уже отмечалось, поверхность таких трубок не должна иметь местных загрязнений или инкрустаций, в противном случае возможно локальное разрушение в виде язв. [c.145]

Во избежание срыва насоса или попадания его колеса в зону кавитации необходимо увеличить давление на входе в насос. Для этого насос должен быть по возможности заглублен, если позволяют местные условия. Кроме того, для увеличения подпора полезно поддерживать в конденсаторе более высокий уровень конденсата, чем при нормальном режиме. Если при этом нижний ряд трубок окажется под уровнем конденсата, то это не должно вызывать опасений, поскольку при работе конденсатора в режиме бойлера переохлаждение конденсата не является тепловой потерей. В то же время существенное понижение температуры конденсата по отношению к температуре насыщения, соответствующей давлению в конденсаторе, приведет к более устойчивой работе насоса в новом режиме. Кроме того, подача переохлажденного конденсата в охладители эжекторов будет благоприятно влиять на работу и этого узла турбоустановки. [c.79]

Каждая система циркуляции имеет свои достоинства и недостатки. Достоинства разомкнутой циркуляции простота, удобство наблюдения за состоянием рабочей жидкости, хорошие условия ее охлаждения и отстоя. Недостатки давление при всасывании обычно меньше атмосферного, что ограничивает применение быстроходных насосов из-за возможной кавитации большие габариты установки вакуум во всасывающей линии является причиной проникновения воздуха в гидросистему, что ухудшает работу гидропривода (нарушается плавность движения рабочих [c.153]

Многочисленные научно-исследовательские работы, проведенные в лабораторных и рабочих условиях, а также обширный опыт отечественного и зарубежного гидромашиностроения, указывают на возможность существенного повышения износостойкости гидравлических машин путем изготовления их рабочих органов из специальных материалов, способных противостоять кавитации и абразивному воздействию наносов. [c.161]

На практике высота всасывания принимается всегда ниже максимально возможной не только для компенсации вероятных отклонений условий работы вблизи опасного предела, но и из-за возможности возникновения явления кавитации. Дело в том, что поле скоростей и давлений на входе в рабочее колесо насоса является неравномерным, и в отдельных точках потока создаются условия для вскипания жидкости. Появляющиеся пузыри пара затем превращаются опять в жидкость при их перемещении в зоны, где местное давление выше давления насыщения. Появление и исчезновение пузырьков сопровождается местными ударами, интенсивность которых может достигать 30 МПа, а частота — десятка тысяч герц. Такие местные удары приводят к быстрому износу (эрозии) рабочих колес и необходимости их ремонта или замены. [c.200]

При наличии расширительного бачка, присоединенного к трубопроводу, как показано на рис. 8.18,6, давление перед входом в насос определяется давлением в бачке ро и высотой Яо. Увеличивая давление ро или высоту Яо, улучшают условия работы насоса исключают возможность возникновения кавитации. [c.134]

Защита датчиков, устанавливаемых на лопастях и стенках камеры рабочего колеса гидротурбины, должна выполняться с учетом опасности механического повреждения песком, шлаком и твердыми предметами, идущими с водой. Повреждение датчиков возможно также при кавитации, наблюдаемой при отдельных режимах. Кроме того, при установке датчиков в рабочей камере турбины, освобожденной от воды, имеется высокая влажность даже при применении вентиляции и просушки. Методы закрепления и защиты датчиков и выводов от них разработаны с учетом этих условий работы. Поэтому рассмотренные выше датчики деформаций, давлений и вибраций и выводы от них делались максимально герметичными при изготовлении. При установке датчиков на рабочих местах таким образом требовалось лишь надежно закрепить и защитить их от механических повреждений. [c.115]

Благодаря способности сопротивляться кавитационному разрушению листовая резина нашла применение в качестве защитного покрытия в некоторых низконапорных гидравлических турбинах и других аналогичных устройствах, а также рассматривалась как возможное защитное покрытие для винтов и других выступающих частей корабля. Было замечено, что при повышении интенсивности кавитации до некоторого критического уровня резина может начать отрываться большими кусками. Изучение такого материала после разрушения показывает, что иногда его внутренние слои нагреваются до высоких температур. Вероятно, это можно объяснить демпфирующей способностью резины и ее сравнительно малой теплопроводностью. Относительно большая часть энергии кавитационного воздействия, поглощаемой резиной, превращается внутри нее в тепло которое вследствие малой теплопроводности этого материала не может быть отведено без значительного повышения температуры. Если подводимая энергия столь велика, что резина нагревается до температуры, при которой она разрушается вследствие изменения состава, образования газов или появления других признаков разложения, то деталь выходит из строя. В связи с этим может оказаться перспективным эластичный материал с меньшей способностью к демпфированию и обладающий высокой теплопроводностью. По мере накопления количественных данных о требованиях, предъявляемых к материалам в различных условиях работы [44, 45], этот тип защитного покрытия должен найти более широкое применение. Важно также улучшить его сцепление с основным материалом [46]. [c.439]

Колебания возникают не в области явной кавитации, в которой напор насоса начинает падать с уменьшением давления на входе, а в области с некоторым кавитационным запасом [24]. На устойчивость гидравлической системы влияет инерционность жидкости в трактах на входе и выходе насоса. Увеличение инерции столба жидкости во входном тракте и ее уменьшение в тракте на выходе из насоса стабилизирует систему, так же как увеличение гидравлических потерь во входном тракте. Из сказанного следует, что кавитационные колебания, присущие насосу ЖРД, могут не возникнуть при испытаниях на стенде, для которого не соблюдены условия моделирования штатных трубопроводов по их инерционности и гидравлическому сопротивлению. В то же время автоколебания могут возникнуть при работе ЖРД на летательном аппарате при его летных испытаниях. В такой ситуации возникают трудности с идентификацией причин развития колебаний, так как в одном и том же диапазоне частот возможны колебания, связанные с потерей продольной устойчивости аппарата в полете (см. подразд. 1.6) и кавитационные колебания. Отмеченные обстоятельства показывают, сколь важно еще на этапе стендовых испытаний обеспечить условия, максимально приближенные к натурным, в частности по гидродинамическому подобию трактов питания ЖРД. [c.14]

В 1910 г. Парсонс построил большую гидродинамическую трубу в Уоллсенде (Англия), которая позволяла испытывать винты диаметром 305 мм в условиях кавитации ири скоростях, соответствующих подобию по числу Фруда. Труба представляла собой замкнутый канал длиной приблизительно 20 м. Диаметр основного трубопровода был равен 914 мм рабочая часть шириной 686 мм и высотой 762 мм имела стеклянные окна на боковых стенках. Из верхней части успокоительного бака диамет-ро.м 4,27 м и высотой 3,5 м вода поступала в рабочую часть, затем опускалась вниз, проходила через циркуляционный насос и возвращалась в успокоительный бак. Вода для освобождения от захваченного ею воздуха выводилась на поверхность по системе вертикальных труб, расположенных в успокоительном баке. Использовалась дистиллированная вода, и, чтобы снизить содержание воздуха в ней, труба до начала опытов работала некоторое время в вакуумированном состоянии. Расход потока, обтекающего испытываемый винт, регулировался путем изменения числа оборотов циркуляционного насоса. Была предусмотрена возможность вакуумирования рабочей части и измерения упора,. момента и скорости вращения испытываемого винта. Винт освещался прожектором при помощи системы вращающихся зеркал, вмонтированных в ступицу винта. Такое освещение позволяло получать фотографии с выдержкой 1/30 000 с. [c.39]

Применение контуров с выносными циклонами, как указывалось выше (гл. 5), позволяет при соответствующем включении циклонов по пару полностью разгрузить паровой объем барабана на величину паропроизводи-тельности всех контуров, включенных на выносные циклоны. Режим работы водяного объема барабана в этих котлах остается прежним, так как при модернизации все присоединения опускных труб к барабану тех экранных контуров, которые переключаются на выносные циклоны, от барабана отглушаются, и, таким образом, скорости входа воды из барабана в опускные трубы остальных контуров остаются без изменения. В новых котлах, выпускаемых нашими заводами, в барабанах также предусматривается установка опускных труб только для контуров, включенных непосредственно на барабан. Однако, если все присоединения опускных труб к барабану сохранить такими, какими они были при отсутствии в котле контуров с выносными циклонами, и к этим штуцерам подключить опускные трубы контуров, включенных на барабан, скорость входа воды из барабана в эти штуцера уменьшается в соответствии с уменьшением мощности контуров, оставшихся включенными непосредственно в барабан. В этом случае появляется дополнительная возможность обеспечить более глубокое использование верхнего водяного объема барабана, чем обеспечивается повышение эксплуатационной надежности котла. Высота водяного объема барабана, которая может быть полезно использована, возрастает в соответствии с уменьшением требуемой по условиям кавитации высоты над штуцерами опускных труб, а эта высота, как известно, уменьшается пропорционально квадрату уменьшения скорости входа воды в штуцера опускных труб. [c.227]

Местная кавитация может происходить в переходных областях между неподвижными и движущимися поверхностями, даже если средние значения давления и скорости соответствуют бескавитационным условиям работы. В таких областях обычно возникают вторичные течения, и если кавитация все же имеет место, то можно ожидать ее возникновения и развития на поверхности раздела между вторичным и основным потоками. Происхождение некоторых в общем-то непонятных зон разрушения можно объяснить уносом схлопывающихся каверн вторичным потоком от места их возникновения к разрушаемой поверхности. Поскольку все эти возможные причины вызывают как общую, так и местную кавитацию, остается лишь довольствоваться тем соображением, что множество гидравлических машин, как насосов, так и турбин, работает в течение длительного времени с очень высоким к. п. д. без признаков существенного кавитационного воздействия на эксплуатационные характеристики и на процессы механического разрушения. [c.629]

В результате последовательных лабораторных и натурных испытаний получено достаточно много данных, характеризующих кавитационную стойкость различных конструкционных металлов и сплавов (см. 7). Тем не менее выбор материала для деталей проектируемой гидравлической машины в каждом конкретном случае является делом очень сложным, так как действительные условия, в которьих будет работать этот материал, часто остаются неизвестными, и конструктору приходится пользоваться данными по эксплуатации подобных по типу и размеру машин или результатами лабораторных исследований. 1з-за незнания истинного механизма кавитационной эрозии и ошибок в определении момента возникновения кавитации и степений ее развития возможны неправильные решения. Следовательно, в настоящее время нет единой методики выбора [c.162]

Максимальный теоретически возможный перепад давлений, который может быть обеспечен на уровне моря за счет создания вакуума, равен 1 кГ см . Поскольку при нормальной работе всасывающего патрубка сила всасывания насоса целиком зависит от атмосферного давления, важно, чтобы на пути жидкости между резервуаром и входом в насос исключались любые чрезмерные сопротивления. Если сопротивление потоку на входе насоса создает слишком большой перепад давления, нормального всасывания не будет, и в насосе создадутся условия для кави тации, снижающей срок его службы. Признаками кавитации являются сильный шум в насосе, вибрация и неустойчивая работа. [c.38]

Неравномерное обтекание аппарата электролитами, резкое изменение скорости их движения, появление тупиков и застойных зон (пп. 5, б, 7, 8) приводят, кроме нежелательных последствий, описанных выше (разрушение пассивирующих слоев, кавитация), также к появлению концентрационных элементов. Дело в том, что для многих электролитов (H2SO4, HNO3 и др.) наблюдается сильная зависимость электродного потенциала и скорости коррозии металла от концентрации электролита и скорости его движения. При некоторых концентрациях кислоты металл находится в пассивном состоянии, при других же он активно растворяется. Поэтому при неравномерном обтекании, наличии застойных зон появляются возможности изменения потенциала металла в отдельных зонах, что способствует электрохимическому дифференцированию поверхности, т. е. появлению участков с различным значением электродного потенциала. В таких условиях начинают функционировать концентрационные элементы. Анодный процесс может при этом сконцентрироваться в зависимости от природы кислоты и металла как на участке с низкой, так и с высокой концентрацией кислоты. Предсказать это может специалист, хорошо знакомый с закономерностями работы подобных элементов. [c.435]

В реальных условиях работы гидротурбины давление потока воды на лопасть распределено по ее поверхности неравномерно. Фактическое распределение давления потока воды на лопасть при различных режимах определяется путем измерения давления в достаточно больщем числе точек на рабочей и тыльной сторонах лопасти на натурных работающих турбинах или приближенно на моделях лопастей на воздушных или гидравлических стендах. Имеющиеся данные свидетельствуют о возможности получения достаточно правильных результатов путем экспериментального определения давлений на лопасть при стендовых испытаниях модельных рабочих колес гидротурбин. Это подтверждается, например, сравнением эпюр давлений на лопасть рабочего колеса гидротурбины Волжской ГЭС им. В. И. Ленина, полученных в Ленинградском политехническом институте на аэростенде [23], с эпюрами, полученными при натурных измерениях на действующей гидротурбине (см. раздел 34). Величины давлений, определенные по результатам стендовых и натурных измерений (фиг. VI. 11), существенно различаются лишь на тыльной стороне лопасти в зоне внешней кромки (что объясняется влиянием щелевой кавитации, проявляющейся более интенсивно в натурных условиях). [c.451]

Как указывал Робертсон [57], вместо кавитационных испытаний моделей гидравлических сооружений обычно ограничиваются измерениями давления вдоль границ моделей для установления условий, при которых возможна кавитация. В связи с этим работа Элдера [23] посвящена определению влияния турбулентных пульсаций давления на возникновение кавитации. [c.304]

В некоторых случаях разрушенные участки поверхности восстанавливают таким образом, чтобы наплавляемый материал выступал над первоначальным контуром поверхности. По-видимому, это делается главным образом не для того, чтобы увеличить толщину покрытия, а для того, чтобы изменить кривйзну поверхности таким образом, чтобы ее профиль совпал с верхней границей каверны, исходя из предположения, что присутствие кавитации свидетельствует о недостаточной толщине конструкции, и тогда возможно в данном месте не будет ни каверны, ни разрушения. По-видимому, такой способ восстановления поверхности следует применять с большой осторожностью либо вообще отказаться от него. Если образуется присоединенная каверна обычного тина, то часть поверхности, на которой происходит отрыв потока, находится не в зоне разрушения, а выше по потоку от нее, а сама зона разрушения будет расположена в области высокого давления. Если зона разрушения простирается вверх и вниз по течению от конца каверны, то возможно, что наращивание толщины материала на этом участке выше контура первоначальной поверхности может увеличить опасность кавитации в бескавитационных условиях работы. Напомним также, что в напряженных условиях работы любой гидравлической машины кавитация начинается независимо от степени совершенства конструкции и что возникновение кавитации [c.628]

Необходимая высота подпора для насосов и допустимая высота всасывания Высота подпора (превышение урозня воды в баке, из которого насос забирает воду, над осью насоса) должна быть достаточной для устранения возможности закипания воды во всасывающей части насоса, вызывающего срыв его работы. Для этого давление воды 1]ри входе в насос должно быть больше давления насыщенного пара при температуре воды при входе в насос с учетом добавочного давления, необходимого для предотвращения кавитации. При определении необходимой высоты подпора различают два случая. Если насос забирает воду из закрытого сосуда с водой, температура которой является функцией давления в сосуде (например, при кипении воды в дегазере или же конденсации пара в конденсаторе турбины), то условие не-закйпания воды в насосе выражается неравенством [c.35]

НЫХ конструкций С одним насосом, хорошие условия для охлаждения и очистки рабочей жидкости. Недостатки этой схемы большие габариты, вакуум во всасывающей линии, что ограничивает применение быстроходных насосов из-за возможной кавитации, проникновение в систему воздуха, что нарушает плавность работы механизмов, а также трудность реверсирования в процессе работы тяжело нагруженного гидродвигателя. По открьггой схеме циркуляции выполняется большая часть гидроприводов горных машин как вращательного, так и поступательного движения. [c.194]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...