Кавитационные процессы

I группа — узлы оборудования, работающие при 450 °С, для которых расчетными характеристиками являются предел текучести при рабочей температуре, число пусков и остановов, износ металла из-за коррозионных, эрозионных и кавитационных процессов [c.174]

Для определения кавитационных характеристик в испытательном стенде, выполненном по замкнутой схеме (герметичный стенд), изменяется давление в кавитационном баке путем откачки газа вакуумным насосом и на всасывании испытываемого насоса достигаются давления, соответствующие различным стадиям кавитационного процесса [2]. Характеристики на холодной воде [c.218]

Метод испытания износостойкости материалов при кавитационном процессе изнашивания (в применении к деталям насосов, гребным винтам и деталям различного гидравлического оборудования). [c.10]

Безусловно, в данной работе не отображено всех аспектов математического моделирования ЦН. Так остались нерассмотренными вопросы моделирования кавитационных процессов, гидравлического торможения, синтеза оптимальных конструкций машин и т.д. Однако автор прогнозирует результативное решение и этих задач с позиций электрогидравлической аналогии, а также высказывает сердечную благодарность всем рецензентам и коллегам за полезные замечания и советы, надеется на конструктивные отзывы и пожелания читателей, которые просит посылать по адресу [c.6]

Однако практически во всех случаях приемлемые значения кавитационных параметров необходимо знать предварительно. Эта информация должна входить в исходные данные для расчета, В то же время кавитационные процессы, происходящие в сложных гидравлических системах, какими являются насосы и турбины, не поддаются теоретической обработке. В связи с этим до настоящего времени определение параметров, характеризующих степень развития кавитации, производится в основном экспериментально в лабораторных условиях с последующим пересчетом или непосредственно на натурной машине. [c.54]

Размеры и характер разрушений поверхности определяются интенсивностью кавитационного процесса и влиянием таких факторов, как загрязненность жидкости, температура и др. [c.101]

Скорости в гидромашине, например, скорости скольжения на поверхности распределителя или любой иной труш,ейся поверхности, скорости рабочей жидкости в любом из каналов и так далее не должны превосходить определенных заранее заданных пределов в первом случае во избежание износов или обеспечения определенного ресурса работы гидромашины, а во втором случае — для предупреждения возникновения кавитационных процессов или ради того, чтобы гидравлические потери не ухудшали значение механического к. п. д. [c.211]

Результаты визуальных наблюдений за кавитацией и фотосъемки обобщены на рис. 7-49, из которого, в частности, видно, что с увеличением количества воздуха в воде увеличивается параметр кавитации, соответствующий ее возникновению. Акустические спектры при отсутствии и наличии кавитации для различного содержания в воде воздуха приведены соответственно на рис. 7-50 и 7-51. Получены они с помощью датчика из титаната бария с диаметром диска 7,5 см, погружаемого в воду в контейнере, устанавливаемом на верхнее окно рабочей секции трубы. Как видно, четкой закономерности и значительного влияния количества воздуха на спектр издаваемого щума не обнаружено в большом диапазоне не слишком высоких частот, если не считать самой правой части графиков с частотами, доходящими до 10 тыс. гц, где влияние воздуха становится более ощутимым. Интересно, что оно здесь проявилось различно для бескавитационного и кавитационного режимов. Следует отметить, что регистрируемые в исследованиях. частоты были небольшими (до 10 тыс. гц) и не достигали области, обычно характерной и интересной для кавитационных процессов (больше 20 тыс. гц). Очевидно, что вопрос о влиянии содержания воздуха на акустический спектр в данной работе исследован недостаточно. [c.182]

Развитие эрозионного разрушения, начавшееся с дислокацией, приводит к появлению лунок, которые продолжают развиваться в глубину, а перегородки между ними утончаются. Возникает характерная для ударно-эрозионного разрушения иглообразная структура ио-верхности металла (рис, 7-5). В этот период интенсивность эрозионного разрушения несколько снижается вследствие демпфирующего влияния жидкости или пара, находящихся во впадинах, и уменьшения площади контакта капли с металлом при попадании ее на остроконечный выступ. Дальнейшее развитие разрушения происходит за счет утончения и выкрашивания иглообразных выступов, а также за счет вовлечения в эрозию новых слоев металла. При малых скоростях соударения и значительных размерах капель более существенную роль в эрозии лопаток начинают, ио-видимому, играть кавитационные процессы. Последовательные стадии разрушения оказываются аналогичными отмеченным выше. [c.145]

Для удобства анализа кавитационных процессов в насосах вводят физический параметр — кавитационный запас. Кавитационным запасом напора насоса принято называть разность между полным напором на входе в насос и напором насыщенных паров рабочей жидкости [c.234]

Трудности, которые встречаются на пути включения кавитационных процессов в общую систему гидродинамических уравнений, являются одной из причин того, что теория звуковой кавитации в настоящее время находится в зачаточном состоянии. В этом разделе будет рассмотрена приближенная теория звуковой кавитации, а также приведен различный экспериментальный материал по звуковой кавитации. [c.250]

Кавитационные процессы играют большую роль в практическом использовании ультразвука, поэтому изучению ультразвуковой кавитации уделяется большое внимание. Хотя ряд проблем кавитации остается пока не решенным до конца, ее физическая природа в целом к настоящему времени исследована довольно хорошо, и мы здесь кратко остановимся на основных результатах этих исследо- [c.123]

Наряду с плоскими волнами в ультраакустике часто приходится иметь дело и со сферическими волнами. Мы встречались с ними уже при рассмотрении рассеяния ультразвука на сферических частицах, при анализе кавитационных процессов и давления излучения сферические волны формируются в дальнем поле реальных плоских излучателей ультразвука, а также в ближнем поле сфер 1-ческих излучателей. Поэтому в данной главе рассмотрим отдельно характеристики и особенности распространения сферически-сим-метричных волн, т. е. таких волн, акустические параметры которых зависят от расстояния до некоторого центра. [c.202]

Кавитационный процесс является существенно нестационарным и может сопровождаться сильными пульсациями. Если частота одной из пульсационных компонент совпадает с собственной частотой детали конструкции, возникает вибрация. Например, кавитация может вызвать вибрацию лопастей рабочих колес гидротурбин и насосов. Она также является причиной гудения гребных винтов. Обычно кавитационная вибрация имеет довольно высокую частоту и наблюдается в диапазоне от нескольких сот до нескольких тысяч герц. Кавитация может [c.34]

Подробности кавитационного процесса, возникающего при падении давления, обусловленном гидродинамикой течения, можно наблюдать в гидродинамической трубе с регулируемым давлением и прозрачной рабочей частью. Парсонс пришел к выводу [c.37]

Мы не будем останавливаться на всех возможных явлениях, поскольку многие из них лучше рассматривать исходя из основных представлений о механизме кавитационного процесса. С другой стороны, здесь будут описаны некоторые эффекты, представляющие особый интерес с точки зрения моделирования при изменении размеров установок или перехода от одной жидкости к другой. [c.257]

Эту проблему можно рассматривать с двух точек зрения. В соответствии с одной из них рассматриваются отличия кавитационного процесса и его проявлений при одинаковых скоро- [c.304]

В данной главе рассматриваются особенности процесса кавитации, которые могут привести к разрушению близлежащих поверхностей. Сопротивление материалов, поверхности которых подвергаются кавитационному разрушению, рассматривается в гл. 9. К настоящему времени опубликовано много работ, посвященных анализу различных факторов кавитационного процесса, приводящих к разрушению материалов. В прошлом по этому поводу высказывались противоречивые мнения. Выводы часто делались по результатам испытаний лишь одного типа материалов. С точки зрения современных понятий экспериментаторы нередко придерживались ошибочных представлений о кавитационном процессе. Существовала тенденция объяснять кавитационное разрушение каким-либо одним фактором, однако эта тенденция, по-видимому, ошибочна, так как изучение большинства систем показало, что существует несколько факторов, способных вызывать разрушение. Поэтому правильней считать, что относительное значение этих факторов может быть разным для материалов разных типов, а также для разных типов течения жидкости. [c.380]

По всей вероятности, пока мы не узнаем больше о кавитационном процессе и некоторых свойствах используемых материалов, мы не сможем достаточно точно рассчитывать сопротивление материала кавитационному разрушению исходя из его свойств и зависимости от типа и интенсивности кавитации, соответствующих данному режиму течения. Поэтому сохранится потребность в непосредственном экспериментальном определении относительной прочности, но необходимо также иметь доказательства того, что кавитационное воздействие в лабораторных условиях по своим основным характеристикам подобно кавитационному воздействию в натурных условиях. В противном [c.429]

Количественная информация о влиянии кавитационного разрушения направляющих поверхностей на эксплуатационные характеристики гидравлических машин практически отсутствует. Однако можно сделать некоторые выводы. Кавитационное разрушение поверхности может оказывать влияние на течение посредством двух различных механизмов. Во-первых, оно увеличивает шероховатость поверхности и поэтому может увеличить гидравлические потери вследствие поверхностного трения. Во-вторых, если разрушение происходит в критической области на направляющей поверхности, оно может изменить направление потока. Эффективность этих воздействий будет зависеть от нескольких факторов, наиболее очевидным из которых будет интенсивность разрушения. Второй фактор, который необходимо учитывать, относится к условиям эксплуатации, т. е. к степени развития кавитационных процессов в машине. Еще одним важным фактором является тип машины. [c.624]

Отношение давлений до и после клапанов р 1р2 должно быть не более пяти. В противном случае возникают кавитационные процессы, приводящие к износу клапана и сильному шуму в работе. При большем отношении [c.195]

Формообразование с помощью ультразвука. Сущность обработки поверхностей заготовок с использованием ультразвуковых колебаний основывается на долбящем действии абразивной суспензии и кавитационных процессах в суспензии, значительно ускоряющих направленное разрушение обрабатываемого материала. Ультразвуком называют колебания, распространяющиеся в упругой среде с частотой 20 10 гц и выше, т. е. с частотой, превышающей верхний порог слышимости человеком. [c.639]

Возвратимся теперь снова к предыдущим разделам, в которых мы говорили о распространении ультразвуковых волн конечной амплитуды. Те измерения искажения и поглощения волн конечной амплитуды, которые там обсуждались, относились к случаю, когда кавитационные процессы в полной мере еще не успевали возникнуть, поскольку применявшиеся частоты были достаточно высоки, а время излучения ультразвука (время экспозиции) составляло всего несколько секунд. Однако при больших интенсивностях даже уже при малых экспозициях кавитация развивается в сильной степени, и это приводит к некоторым новым эффектам при распространении волн. К числу таких эффек- [c.404]

Эти явления, по-видимому, вызываются кавитационными процессами. Так, асимметрия формы кривой может быть объяснена тем, что в полупериод разрежения благодаря образованию кавитации, имеют место большие потери в волне, что приводит к своеобразному акустическому детектированию. Срезание нижнего зубца пилы происходит при избыточном давлении, составляющем примерно две атмосферы. Эта величина приблизительно соответствует прочности на разрыв богатой газом воды, какой является водопроводная вода. Уменьшение амплитуды волны со временем и ее нестабильность, также, по-видимому, могут быть объяснены постепенным развитием кавитации. [c.406]

Основными факторами являются сверхвысокие ударные гидравлические давления, мощные кавитационные процессы и ультразвуковое излучение. [c.294]

В настоящей главе путем численных экспериментов изучается влияние кавитационных процессов на движение границ жидкости, нагружаемых подводной волной. Показано, что в некоторых случаях образование султана на свободной поверхности жидкости связано с разрушением ее в волнах разгрузки. При падении на пластины подводных волн от удаленного источника влияние кавитации сводится к росту прогибов пластин, достигающих сотен процентов. Кавитация может не только изменить прогиб, но в некоторых случаях способствовать изменению самого характера волнового движения пластин. В частности, пластина под действием подводного взрыва может получить остаточный прогиб, направленный навстречу действовавшей гидродинамической нагрузки. [c.53]

Рис. 23. Влияние кавитационных процессов и заглубления пузыря на устойчивость

В УЗ-вых полях малой интенсивности вязкость жидкости снижает эрозионную активность, т. к. с ростом вязкости увеличиваются потери акустич. энергии. Однако при большой интенсивности УЗ в сильно вязких жидкостях (при коэффициенте вязкости 50—100 Нс/м ) создаются благоприятные условия для кавитационных процессов силы вязкого трения аналогично избыточному давлению препятствуют расширению кавитационного пузырька после того, как наступила стадия сжатия в звуковой волне. Благодаря этому начальная стадия сжатия кавитационного пузырька наступает раньше, совпадая с началом сжатия волны, повышается скорость и сокращается время его захлопывания, возрастает микроударное воздействие. [c.244]

При конструировании ктогооборотных подшипников возникают две основные задачи 1) предотвращение вибраций вала и связанных с ними кавитационных процессов 2) предупреждение перегрева иодшииника, обусловленного большим тепловыделением. [c.406]

Индикаторы поставляют с настройкой пружины на величины, соответствующие перепадам давлений 1,74 1,05 0,7 0,63 0,35 и 0,21 кгс/см . Для гарантированного предупреждения байпаси-рования неочищенной жидкости в фильтрах с перепускными клапанами, предотвращения разрушения фильтроэлемента или кавитационного процесса (при использовании фильтра без перепускного клапана) фирма Марвел-Фильтерс рекомендует применять индикаторы с настройкой на 0,35—0,5 кг / м меньшей допустимого перепада на фильтроэлементе. [c.165]

Схема распада топлива на капли под действием малых килебаний получила наиболее широкое распространение, но не является единственной. Некоторые исследователи строят теорию распыливания жидкости на предположении, что основной причиной разрушения единого потока жидкости и распада его на капли являются кавитационные процессы. При высокой скорости течения топлива в сопловом канале статическое давление снижается, и при значении, соответствующем упругости паров топлива, в потоке жидкости образуются кавитационные зоны в виде отдельных пузырьков. Эти пузырьки при выходе из сопла, где происходит восстановление давления до атмосферного, исчезают разрушая целостность струи. Как показали экспериментальные исследования, образование кавитационных полостей носит периодический характер с частотой, зависящей от скорости потока. [c.13]

Результаты проведенных расчетов дают возможность в первом приближении (без учета электрохимических и ряда других факторов) определить области преобладания кавитационных процессов над ударными в явлениях эрозии лопаток. При скоростях пара, имеющих место в реальных турбинных ступенях, и в диапазоне давлений пара 0,05 — 1,0 Ka j M механическое ударное воздействие капли, определенное по данной методике расчета, оказывается более значительным, чем кавитационное (кривые 3, 4 на рис. [c.144]

Кавитация не является достаточно исследованным явлением и с точки зрения экспериментальной. Результаты исследовании различных авторов, как количественные, так иногда даже и качественные, в достаточной мере противо- речивы. Еще не совсем ясно, от каких параметров существенно зависят различные характерисипги кавитационного процесса. Поэтому приводимые ниже результаты можно рассматривать как иллюстрацию того, что эксперименты с ультразвуковой кавитацией в зависимости от условий и тщательности контроля разных параметров иногда приводят к совершенно различным результатам. Нам представляются полезными как те из них, где контроль различных параметров проводился достаточно тщательно, так и те, где контролю эт1тх параметров не уделялось достаточного внимания, а очистка жидкостей, если она вообще производилась, оставляла желать лучшего. Если первые позволяют выяснить ряд принципиальных особенностей кавитации, то вторые дают полезные качественные сведения для практических применений ультразвуковой кавитации, при которых тщательная очистка среды от растворенных газов и твердых включений или. затруднена, или вообще невозможна. [c.268]

Поскольку при истинной кавитации ж относительно небольших уровнях звука пузьцрьки, во всяком случае как правило, не достигают размеров резонансных, то даже при кавитации в ближнем ультразвуке (20— 40 кгц) максимальные размеры воздушных пузырьков в воде не превышают десятых долей миллиметра (см. рис. 60, стр. 262). При кавитации па частотах мегагерцевого диапазона максимальные размеры кавитирующих пузырьков еще меньше, 10 Ч-10 см. Имея в виду, что длительность единхгчного кавитационного акта порядка периода волны, а также то, что наряду с истинной кавитацией в среде может происходить дегазация и ряд других процессов, можно сказать, что исследование динамики кавитационного процесса представляет довольно большие экспериментальные трудности. В настоящее время, насколько нам известно, не существует экспериментальных методов, позволяющих наблюдать кавитацию единичного зародыша, однако наблюдение всей кавитационной области позволяет получить интересные сведения о динамике процесса. [c.277]

Полезные сведения о динамике кавитационного процесса можно получить при одновременном, перекрестном наблюдении различных характеристик кавитации. В [37] одновремеяно наблюдалась оптическая неоднородность жидкости, вызываемая кавитацией, и переменное давление, создаваемое источником звука. На рис. 68 показана схема этой установки. Оптическая неоднородность наблюдалась методом темного поля. Дуговой источник [c.278]

Методы получения мощного ультразвука в жидкостях существенно отлпчаются от методов нолучення интенсивного ультразвука в газах. Подавляющее большинство работ относится к диапазону частот от нескольких сотен килогерц до нескольких мегагерц. Это объясняется тем, что на более низких. частотах мощный ультразвук сопровождается энергичным развитием кавитационных процессов. На более высоких частотах часто применяемые в качестве электромеханических преобразователей кварц или пластинки из других пьозоэлектриков слитком тонки, механически и электрически не прочны, чю практически исключает возможность работ с ними при высоких интенсивностях. [c.355]

Во всех этих экспериментах используются различные критерии начала кавитации. Одним из них может служить расширение кавитирующей жидкости вследствие образования в ней больших парогазовых пузырьков [53]. В ряде экспериментов в качестве критерия начала кавитации использовался кавитационный шум , возникающий при захлопывании кавитационных полостей [54]. Критерием начала кавитации могут служить также сонояюминесцен1 ия (свечение жидкости при акустической кавитации), кавитационная эрозия твердых тел и другие явления, сопровождающие ультразвуковую кавитацию [48]. Однако эти явления возникают или достигают заметного развития при разных стадиях кавитационного процесса, и поэтому количественные данные о кавитационных порогах, о ределяемые различными методами, существенно отличаются друг от друга, чему способствуют еще и разные состояния исследуемых жидкостей. Тем не менее, основные выводы о кавитационной прочности и влияющих на нее факторах, а также те основые закономерности, которые вытекают из приведенного рассмотрения, качественно подтверждаются экспериментом. [c.129]

Естественно, что использованный упрощенный подход не позволяет получить количественной характеристики всех особенностей ультразвуковой кавитации, поскольку не учитывался переменный характер действующего давления. Поэтому для более детального анализа кавитационного процесса необходимо рассмотреть динамическое поведение кавитационного пузырька в ультразвуковом поле, т. е. решить уравнение движения кавитацион[юй полости под действием переменного давления. [c.134]

Таки.м образом, основная задача, связанная с исследованиями кавитации, заключалась в разработке удобных методов воспроизведения кавитации, наблюдения и выявления областей, в которых она происходит, а также получения мгновенных картин кавитационного процесса. В этой главе приводятся примеры основных установок и методов исследования, пригодных для большинства задач. В связи с этим возникает вопрос о существенных параметрах, характеризующих кавитацию. Ниже будет дано определение наиболее часто исгюльзуемого кавитационного параметра — числа кавитации. [c.36]

Для пояснения сказанного рассмотрим отклонения от упрощенной картины кавитационного процесса, которые наблюдаются при значительном обмене энергией между паровой и жидкой фазами. В первую очередь они проявляются в том, что при значительной теплоте испарения температура жидкости вокруг кавитационной зоны и внутри нее уменьшается. Это должно привести к увеличению эффективного значения К в зоне кавитации, так как с уменьщением увеличивается числитель выражения для К. Это уменьшение происходит только в слое жидкости, примыкающем к поверхности каверны, и важно только для этого слоя, поскольку приложенное давление возрастает по нормали к поверхности каверны. В результате каверна будет меньше при использовании жидкости с высоким давлением насыщенного пара (и плотностью), т. е. эффективное значение К местного течения будет выше, чем в жидкости с низким давлением насыщенного пара, и, следовательно, влияние каверны на рабочие характеристики гидромашины будет меньше. Это вытекает также из того, что насосы, дерекачивающие горячую воду, работают при значительно более высоких эффективных значениях /С и ст, чем вычисленные по давлению и температуре на входе в насос. Величина разности между значением К, вычисленным обычным способом, и эффективным значением К определяется не только давлением и плотностью паровой фазы, но также скрытой теплотой парообразования и удельной теплоемкостью жидкости. Из уравнения Клапейрона— Клаузиуса следует, что при одинаковом падении температур и прочих равных условиях чем больше скрытая теплота испарения и ниже удельная теплоемкость, тем больше падает давление р - [c.306]

Изменяя состав и количество ПАВ, можно варьировать моющими свойствами СОЖ в широких пределах. Очевидными средствами усиления моющего действия СОЖ являются увеличение ее расхода, скорости жидкостного потока и создание условий, благоприятных для развития на очищаемых поверхностях кавитационных процессов. Все это в значительной степени зависит от техники подачи СОЖ к зоне резания. Так, при шлифовании, когда моющее действие СОЖ особенно необходимо для предотвращения засаливания рабочих поверхностей абразивного круга, весьма эффективны струйно-напорный внезонный и гидроаэродинамический способы ее подачи, а также УЗ-очистка рабочей поверхности круга [10, 23,31]. [c.53]

Кавитационный процесс в жидкости на поверхности круга способствует удалению шлама и стружки из межзеренного пространства, разрушению адгезионной пленки на вершинах абразивных зерен и пропитке пор круга жидкостью. Профилографированием установлено, что при УЗАО происходит микроразрушение абразивных зерен и связки на рабочей поверхности круга, в результате чего уменьшается относительная опорная длина микрорельефа и увеличивается шаг между зернами. [c.184]

ПОРОГ КАВИТАЦИИ — граница между двумя режимами гидродинамич. процессов в жидкости — бескавита-ционным и кавитационным. Для данного вида течения жидкости П. к. характеризуется определённым, т. н. критическим, значением числа кавитации (см. Кавитация). Величина соответствующая началу кавитации, обычно отличается от величины Хк, соответствующей её исчезновению, т. е. имеет место гистерезис. Порог акустич. кавитации характеризуют минимальным значением амплитуды звукового давления р , при к-ром возникает кавитационный процесс. [c.267]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...