ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Кавитация и допустимая высота отсасывания турЯвление кавитации из "Гидравлические машины. Турбины и насосы" К возрастанию с 0,038 до 0,068, т. е. потери возрастут на 3,0% и соответственно снизится к. п. д. [c.102] Широко используемые типы отсасывающих труб показаны на рис. 4-22. Несимметричная отсасывающая труба (рис. 4-22, а) удобна по условиям компоновки блока здания ГЭС (пунктиром показан контур спиральной камеры). Часто с целью снижения объемов работ диффузорную часть трубы делают наклонной (до 12°). НЯртгэтом высота выходного сечения сохраняется. [c.102] Собственно отсасывающая труба кончается в сечении 5-5, но в подземных станциях она часто продолжается в виде участка напорного водовода постоянного сечения. К выходу иногда удобно перейти на прямоугольное сечение. [c.102] Во многих случаях уменьшение высоты отсасывающей трубы к позволяет снизить объемы и стоимость строительных работ. В связи с этим проводились исследования с целью разработки эффективных низких изогнутых труб. Два типа таких труб высотой А = 1,2 (А.,р = 0,8) и /I = 1,6 показаны на рис. 4-23. В обоих случаях применен внутренний коноид, но в типе на рис. 4-23, а использован принцип раструба, а на рис. 4-23, б коноид сопряжен с коленом. Пока эти трубы не нашли применения, но создание низких изогнутых отсасывающих труб остается важной задачей. [c.102] Рассмотрение условий работы турбины с отсасывающей трубой показало, что под рабочим колесом создается пониженное давление [формула (4-10)]. Кроме того, как видно из рис. 3-13 и 3-14, при обтекании лопастей рабочего колеса на их тыльной стороне создается дополнительное снижение давления. Таким образом в некоторой части проточного тракта гидромашины давления могут быть весьма низкими (глубокий вакуум). Эти условия имеют свои особенности и могут приводить к кавитации. [c.102] Когда давление в жидкости падает низке давления насыщенного пара, на границе ядер начинаежя интенсивный переход жидкости в газообразное состояние — пар (кипение) и образуются местные разрывы сплошности — каверны, заполненные в основном водяным паром. После образования каверн дальнейшее понижение давления в жидкости не происходит, так как оно компенсируется быстрым увеличением объема каверн. При повышении давления каверны захлопываются и пар мгновенно конденсируется. [c.103] Представим себе, что среднее давление р в турбулентном потоке снижается и приближается к давлению насыщенных водяных паров. Тогда, еще при р Рв. п в отдельные моменты времени Ра.мгн будет достигать Рв, п и здесь будут образовываться местные каверны, которые сейчас же захлопнутся с повышением давления. С уменьшением Ра число каверн возрастает, но они также будут возникать и захлопываться — пульсировать. [c.104] Если в потоке имеются области с еще меньшим давлением, то могут возникать каверны, которые будут сохраняться в течение всего периода переноса через эту область. Жизнь такой каверны состоит из двух фаз образование и рост — в основном это период прохождения области, где давление падает (вакуум нарастает), и захлопывание, которое происходит в области, где давление увеличивается. При этих условиях каверны могут достигать больших размеров и при их захлопывании в точке (центре) создаются огромные удельные давления. [c.104] Возникновение в турбулентном потоке разрывов сплошности жидкости — каверн носит название кавитации. [c.104] Кавитационный износ (эрозия) вызывается главным образом механическим воздействием кавитирующего потока, которое проявляется в виде ударов, возникающих при захлопывании каверн на обтекаемой поверхности или вблизи нее. [c.105] Характерными видами (рис. 5-5) кавитации в гидравлических машинах являются а — профильная, возникающая при обтекании лопастей в области наиболее низкого давления б — щелевая при протекании жидкости с большим перепадом давления через зазоры, например между лопастями рабочего колеса и камерой, и в — местная, вызываемая обтеканием неровностей, отдельных уступов, ребер и др., например головок болтов. [c.106] Кавитация, в основном профильная, может иметь различные формы или стадии развития, показанные на рис. 5-6. Здесь а — пузырьковая форма кавитации, прн которой разрывы сплошности имеют вид отдельных движущихся пузырьков — каверн б — зональная или пленочная, характеризующаяся наличием сплошной каверны, заполненной пульсирующими вихрями жидкости в — отрывная, когда в каверне имеется полость, не заполненная жидкостью, иг — суперкавитация, при которой полость настолько развита, что она замыкается за пределами профиля. [c.106] Каждая из этих форм имеет свои специфические особенности. Пузырьковая и зональная формы наиболее интенсивно проявляются в акустическом (шум) и эрозионном воздействии, но сравнительно мало сказываются на гидродинамических характеристиках потока, в то время как отрывная, а тем более суперкавитация существенно меняют гидродинамические показатели потока, что влияет на расход, мощность и к. п. д. гидромашин. [c.106] Вернуться к основной статье