ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные условные обозначения Индексы из "Справочник по расчетам гидравлических и вентиляционных систем" Кавитацией называется явление образования в жидкости полостей, заполненных паром или паром и газом, в области потока с пониженным давлением с последующей конденсацией паров в области повышенного давления. [c.75] При кавитации нарушается неразрывность жидкой среды и возникает ряд весьма нежелательных явлений. Прежде всего, имеет место ухудшение характеристик элементов гидравлических систем, выражающееся в увеличении потерь напора. Это ухудшает характеристики гидравлической системы в целом снижается расход в системе и, следовательно, увеличивается время заполнения бака и т. д. Кроме того, при кавитации возможно разрушение элементов системы, находящихся в области конденсации паров. [c.75] Образовавшиеся в области пониженного давления паровые пузыри, попадая при движении в потоке в зону повышенного давления, исчезают вследствие конденсации пара. Конденсация пара происходит с большой скоростью, поэтому образовавшееся на месте парового пузыря пустое пространство со всех сторон заполняется жидкостью, частицы которой при этом получают большую скорость. Однако в центре полости жидкость резко тормозится, что приводит к образованию так называемого местного гидравлического удара. На рис. 1.776 показана схема возникновения местного гидравлического удара в центральной части полости при конденсации пара. Местные гидроудары при конденсации пара в пузырях в области повышенного давления в потоке являются источниками шума, вибраций, а иногда и разрушения материала элементов гидросистемы под воздействием резкого местного повышения давления. [c.76] Кавитация возникает в тех местах потока, где абсолютное давление минимальное. Такими являются места, где струйки потока сужаются с последующим расширением. В этих местах растет скорость и удельная кинетическая энергия за счет энергии давления. Струйки потока сужаются при движении жидкости через некоторые местные сопротивления, например, задвижки, краны (рис. 1.77а), диафрагмы, а также при обтекании потоком вращающихся лопастей насоса, турбины. [c.76] Заметим, что для возникновения кавитации сужение трубопровода не является обязательным условием. Кавитация может возникнуть и в трубах постоянного сечения при большом понижении давления вследствие потерь напора. Например, в трубопроводе перед насосом. Кавитация в этом случае нарушает нормальную работу насоса и приводит к разрушению материала его элементов. [c.76] На возникновение и развитие кавитации оказывают влияние наличие растворенного в жидкости газа, степень шероховатости поверхности трубопровода, протяженность области пониженного давления в потоке. Рассмотрим влияние различных факторов на кавитацию. [c.76] Чтобы понять влияние шероховатости на кавитацию, надо вспомнить, что элементы шероховатости, выступающие из ламинарного подслоя при турбулентном течении жидкости, вызывают вихреобразование с понижением давления в месте образования вихрей. Поэтому увеличение шероховатости поверхности трубопровода приводит к более раннему возникновению кавитации. [c.76] На кавитацию влияет и протяженность области пониженного давления в потоке. Чем она больше, тем больше время прохождения частиц жидкости через зону пониженного давления, тем больше паровых пузырей образуется, тем крупнее они будут. Это означает, что интенсивнее будет проходить кавитация, больше окажется ее вредных последствий. [c.76] Критическим числом кавитации rs называют такое его значение, при котором возникает кавитация. Для каждого вида местного сопротивления критическое число кавитации определяется опытным путем. Если фактическое число кавитации ст o-jp, кавитация отсутствует, и коэффициент потери напора С, не зависит от числа кавитации а. При а а,р внутри местного сопротивления возникает кавитация. В случае дальнейшего уменьшения а коэффициент С, возрастает. [c.76] Из изложенного о кавитации следует, что для предотвращения кавитации при проектировании и эксплуатации гидравлических систем важно не допускать чрезмерного понижения абсолютного давления во всех элементах системы. [c.76] Индексы О, 1, к и д при / относятся соответственно к прямому входному, прямому выходному, промежуточному (для изогнутого канала ) и диффузорному участкам. [c.78] Вернуться к основной статье