Кавитационное разрушение определение

Преимущество магнито-стрикционного метода — возможность проследить последовательность разрушения и исследовать продукты разрушения на различных этапах, а также изучить влияние различных жидкостей на кавитационное разрушение. Принципиальная схема установки ЦНИИТМАШа [92] для определения кавитационных свойств магнитострикционным методом представлена на [c.319]

Возможно, однако, что возрастающая вначале скорость коррозии будет затем снижаться с дальнейшим увеличением скорости протока. Такое наличие максимума скорости коррозии при определенной скорости протока наблюдается для склонных к пассивации металлов, когда коррозионная среда содержит окислитель. Выше указанной скорости протока в связи с облегчением подвода пассиватора к металлу скорость коррозии снижается. Однако и в этом случае при достижении очень больших скоростей протока коррозия может вновь усилиться в связи с тем, что появится возможность кавитационного разрушения поверхностного слоя металла. [c.75]

Помимо правильного определения величины необходимого подпора, в целях борьбы с кавитационными разрушениями отдельных деталей осевых насосов рекомендуются чистая обработка поверхностей, подверженных действию кавитации, или смена материала на более стойкий против кавитационных разрушений. [c.169]

Исследования влияния величины радиального зазора между торцом лопастей и стенкой камеры, проведенные на опытном питательном насосе, показали, что при определенном увеличении ширины зазора по сравнению с обычно принимаемыми интенсивность кавитационного разрушения может быть существенно уменьшена. В связи с этим было высказано предположение, что полученный эффект определяется отрывом профильной каверны от поверхности лопасти, происходящим под воздействием течения жидкости через радиальный зазор. Этот поток образуется в результате перепада давления на лопасти и перемещения лопасти относительно стенок камеры. Принципиальная возможность подобного воздействия рассматривается в работе [89]. В ней отмечается, что в щелевом потоке каверна может приобретать форму вихревого вальца, оказываясь тем самым изолированной от поверхности лопасти. [c.213]

Природа жидкости оказывает большое влияние на степень кавитационного разрушения материалов. Исследовано влияние различных водных растворов и органических жидкостей на процесс кавитации. Кавитационное воздействие в случае неионогенных жидкостей невелико, вероятно, потому что они имеют высокое давление паров и недостаточную электрическую проводимость. В толуоле кавитация гораздо меньше, чем в воде, хотя силы разрушения для первой среды составляют по крайней мере 80% тех, которые имеют место для воды. Это свидетельствует о том, что определенное влияние на процесс кавитации оказывает коррозия. В морской воде и солевых растворах разрушение стали за счет кавитации на 50% выше, чем в дистиллированной воде, однако оно только на 50% выше в 25%-ной серной кислоте, чем в дистиллированной воде. Поэтому очевидно, что имеющиеся данные представляют запутанную картину. [c.303]

Для более тщательного изучения процесса кавитационного разрушения, оценка сопротивления материалов этому виду разрущения и определения схем защиты, разработаны ускоренные методы испытаний (см. также раздел 1.1). Существует два основных класса испытаний гидравлические и вибрационные. [c.305]

Изучение зависимости процесса ультразвукового диспергирования от температуры показало, что она носит такой же характер, как и при эмульгировании. Для каждой жидкости имеется определенная температура, при которой диспергирование максимально. Максимум кавитационного разрушения для каждой жидкости различен по величине и наблюдается при различных температурах (см. фиг. 72). [c.114]

Термин беспорядочный поток применяется здесь потому, что в этом случае условия более специфичны, чем те, которые имеют место при ламинарном или турбулентном потоке. Условия, имеющие место здесь, включают флуктуации в скорости и (или) внезапные угловые движения воды, попадающей на небольшие участки поверхности, погруженной в жидкость. Определенное соотношение этих двух факторов создает критические условия, свои для каждого металла, ниже которых может образоваться окисная пленка, выше которых пленка не может образоваться или удаляется, если она присутствует. Считают возможным, что эти условия должны существовать в той части гребных лопаток, где края их покрыты узкими кавитационными разрушениями. [c.688]

Методы испытания на кавитацию. Ранние исследования кавитационных разрушений были в основном проведены в воде, протекающей через каналы с переменным поперечным сечением, в результате чего пузырьки образовывались и разрушались, вызывая разрушение этот метод обычно рассматривается как метод Вентури . Преимущество такого метода испытания заключается в том, что в этом случае образование и разрушение пузырьков не обязательно происходят в одной и той же точке, и при испытании по методу Вентури возможно определение разрушений, вызванных разрушением пузырьков отдельно от разрушения, возникающего в точке их образования часто, однако, последние исчезающие малы [c.692]

В настоящее время получил распространение метод, основанный на явлении магнитострикции. Магнитострикционные вибраторы (МСВ) различных систем используют для определения кавитационной стойкости материалов 19]. Этот прибор требует небольшого количества жидкости металл разрушается с большой интенсивностью, и испытание образцов заканчивается намного быстрее, чем в самом совершенном диффузоре. Кроме того, могут быть исследованы продукты разрушения, а также факторы, влияющие на процесс кавитации. [c.31]

Скорость потока определяет характер механизма гидроэрозии и интенсивность процесса разрушения металла при кавитации. Известно, что поток жидкости при встрече с препятствием образует вихревые движения. При высоких скоростях потока происходит срыв вихрей с интенсивным образованием кавитационных полостей. Частота срывов вихрей возрастает с увеличением скорости потока. Возникающие в вихревом потоке разрывы способствуют образованию отдельных микрообъемов жидкости, которые в определенный момент приобретают большую кинетическую энергию, а энергия расходуется при движении и ударе на разрушение микрообъемов металла. При высоких скоростях потока возможны и другие явления, вызывающие разрушение металла в микрообъемах. В некоторых работах [32, 58 ] указана вероятность возникновения в потоке высокочастотных импульсов отрыва жидкости, которые могут вызвать разрушение металла на отдельных микроучастках поверхности. Вопросы, связанные с влиянием скорости потока на механизм гидроэрозии металла, мало исследованы, и пока нет возможности предложить утвердительные практические рекомендации. [c.55]

Изучение кавитационных характеристик гидравлической системы и определение возможных пределов разрушений, равно как и их взаимосвязь, являются главной целью почти всех кавитационных исследований и теоретических изысканий. В 1917 г. [142] была сделана попытка математически выразить увеличение давления, вызванное разрушением сферического кавитационного пузырька на ограждающий поток поверхности. [c.12]

Следовательно, перед выбором законов подобия, используемых в эксперименте, полезно повторить смысл причин для проведения эксперимента и его цели. При кавитационных иснытаниях моделей гидравлических турбин и насосов основной задачей является определение пределов бескавитационной работы. Ухудшение условий в потоке ниже предела, при котором возникает кавитация, всегда приводит к явлениям, которые чрезвычайно быстро становятся катастрофическими с точки зрения эффективности работы машины уменьшение мощности и к. п. д., сильная вибрация, разрушение вращающихся и неподвижных частей. Кроме того, необходимо признать, что пределы бескавитационной работы не могут быть определены заранее с большой степенью точности. Все это привело к тому, что проектировщики и строители гидравлических машин, равно как и эксплуатационный персонал, стараются, если это возможно, избежать появления кавитации в машине. В связи с этим модельные [c.207]

Высокочастотная киносъемка показала, что кавитационный пузырек может за 0,002 сек вырасти до 6 мм в диаметре и полностью разрушиться за 0,001 сек. Теоретические подсчеты [143] [1441 показывают, что местное давление при столь быстром разрушении кавитационного пузырька достигает величины 2000 — 3500 кг см . Это очень высокое давление, но оно все же недостаточно для скорого разрушения большинства материалов, применяемых в гидромашиностроении. Однако та же высокочастотная киносъемка показывает, что при определенных типах кавитации на площади в 1 см-в течение 1 сек могут образоваться и разрушиться более 30 млн. кавитационных пузырьков. Следовательно, при кавитационной эрозии очень большую роль играет чрезвычайная повторяемость кавитационных ударов . [c.239]

Развитие технического прогресса в насосостроении тесно связано с повышением экономичности, быстроходности, всасывающей способности насосов. Иногда улучшение этих свойств сопровождается ухудшением других увеличиваются пульсации давления в проточном тракте насосов и водоводах, возрастают осевое и радиальное усилия, действующие на рабочее колесо, что вызывает смещение и бой вала насосов, и, наконец, как результат нестационарных динамических нагрузок увеличиваются вибрации оборудования и строительных конструкций станции. Обнаруживается кавитационный износ входных, а иногда и выходных участков лопастей. В наиболее тяжелых случаях наблюдается разрушение рабочих колес и отводов. Пульсации давления в центробежных насосах при определенных условиях могут вызывать сильные вибрации трубопроводов, арматуры, смежных агрегатов. В отдельных случаях отмечалось разрушение улиток крупных насосов и напорных трубопроводов. [c.144]

Ряд экспериментальных исследований и опыт эксплуатации насосов различных типов позволяет с определенной степенью точности установить наиболее характерные элементы проточной части насосов, подверженные кавитационной эрозии, абразивному разрушению и совместному кавитационно-абразивному износу. [c.274]

Имеющиеся опытные данные по развитию коррозионных и кавитационных процессов на металлических поверхностях, совершающих высокочастотные механические колебания в водной среде [1 ], показывают, что кавитационное разрушение металлов наступает лишь после того, как энергия колебаний поверхности становится больше некоторой определенной величины, различной для разных металлов, но не зависящей от их механических свойств. Стойкость полимерных пластмасс, несмотря на худшие, по сравнению с металлами, механические свойства, превосходит стойкость большинства металлов [2], но находится, как правило, в прямой зависимости от механических свойств. Этой л<е зависимости следуют и металлы при кавитации в недипольных жидкостях [31, таких, например, как ртуть, четыреххлористый углерод и др. Указанные факты свидетельствуют, по-видимому, о том, что количественные характеристики процесса кавитационной эрозии, в частности, скорость возникновения ядер кавитации на вибрирующих твердых поверхностях, существенным образом зависят от электрохимических свойств границы раздела твердой и жидкой фаз и, следовательно, от структуры двойного электрического слоя на этой границе. В настоящем сообщении предпринята попытка приближенной оценки вклада, который может вносить двойной электрический слой в энергию кавитащюнного разрушения. [c.269]

Таким образом, величина относительного зазора не является фактором, однознач но определяющим эффект снижения интенсивности кавитационного разрушения. В связи с тем, что для рассматриваемых насосов одним из наиболее существенных отличий является величина окружной скорости (для натурного насоса она более чем в три раза выше, чем для модельного), можно предположить, что решающую роль здесь играет величина скорости щелевого потока, возрастающая с повышением окружной скорости. К сожалению, возможности существующей экспериментальной установки для исследований в широком диапазоне окружных скоростей были ограничены, поэтому в настоящее время дать по этому вопросу определенные рекомендации не представляется возможным. Поэтому представленные результаты [c.216]

Коррозия металлов в электроприводных растворах может быть приостановлена путем катодной защиты. В ряде недавних работ показано, что такой способ защиты может уменьшить кавитационное разрушение. Первые высказывания относительно эффективности катодной защиты принадлежат Петраши [5]. Вслед за ним Фолтин [6], а затем Уилер [7] тщательными экспериментами, при которых был использован вибратор для исследования фреттинг-коррозии, показали, что применение этого способа может значительно замедлить кавитационное разрушение. Уилер показал путем фильтрации испытательного раствора в конце опыта и определения в нем растворенного и перешедшего в раствор железа за счет эрозии, что и электрохимический, и механический факторы имеют важное значение. Катодная защита уменьшала коррозионную составляющую и в определенной степени снижала эрозию. Катодная защита была также опробована в практических случаях кавитационного разрушения. Многообещающие результаты были получены в предотвращении питтингообразования на чугунных винтах судов, что отчетливо указывает на кавитационную коррозию. Значение катодной защиты для предотвращения коррозии винтов траулеров, моторных лодок, катеров, баркасов, яхт и супертанкеров описано в литературе. Однако в тех случаях, когда происходит кавитационная эрозия материала, катодная защита при общепринятых уровнях, плотности тока не эффективна. Как показано Керром и Лайтом [8], для того чтобы уменьшить эрозионное разрушение, необходимы высокие плотности тока (- 500 А/м ), При наложении тока таких плотностей выделяется значительное количество пузырьков водорода, которые, вероятно, могут понизить степень кавитационного разрушения. Наложения таких токов на практике будет стоить очень дорого. [c.305]

Ранее считалось, что вероятность повреждений бактериальных клеток определяется скоростью вращения лопастей мешалки. Однако, согласно наиболее правдоподобной современной гипотезе о механизме повреждений, они обусловлены кавитационными явлениями в вихрях, возникающих сразу за лопастями мешалок. Вопрос о повреждении бактериальных клеток в интенсивно перемешиваемых культурах все еще не решен. Если анализировать свойства суспензий бактериальных клеток в потоке, используя для определения гидродинамических характеристик любой отдельной бактериальной клетки предположение,, что она представляет собой сферическую частицу соответствующего диаметра, то оценить силы, вызывающие механическое повреждение клетки, не удается. Подобный подход не учитывает наличие жгутиков или фимбрий они — особенно это касается жгутиков — могут в несколько раз превосходить по длине самые крупные несущие их бактериальные клетки. Вполне возможно, что именно разрыв этих структур и последующее вытекание клеточного содержимого ответственны за разрушение клеток при интенсивном перемешивании бактериальных культур. Заметим, что значительная часть исследований по генетической инженерии направлена на осуществление передачи специфических свойств от различных бактерий к Es heri hia olij которая не особенно пригодна для использования ее в процессах с интенсивным перемешиванием именно из-за наличия фимрий и жгутиков и, следовательно, подверженности механическим повреждениям. [c.415]

Факт возникновения дополнительной силы (силы реакции), противодействующей нагрузке при трении на шероховатых поверхностях определенной геометрии в присутствии смазки, привлек внимание многих исследователей. Такая сила реакции снижает силу трения, которая возникает на вершинах выступов шероховатой подложки. Хамильтон с сотр. [49] экспериментально доказал наличие следов кавитационного действия в прозрачных уплотнителях вращающихся валов, которое создает определенную силу реакции, стремящуюся разделить поверхности. Высота выступов, которые вызывали кавитационные эффекты, была лишь около 100 мкм. Энно с сотр. [50], используя поверхность с такой микрошероховатостью, обнаружил, что гидродинамическое разделение начинается уже при угле наклона выступов порядка 1 12000. Девис [51] наблюдал образование давления между шероховатыми обильно смазанными движущимися поверхностями эластомеров и показал, что сила реакции появляется вследствие местного разрушения эластичной поверхности под действием гидродинамического клина. Так как гидродинамические давления, возникающие на переднем склоне каждого выступа, ограничены до некоторой степени эластичностью поверхностей, то можно назвать этот эффект макроэластогидродинамическим. [c.15]

Исследования выполнялись на одиночном крыле с 12-процейт-ным профилем NA A и длиной хорды 100 мм. Для определения зоны кавитационной эрозии и видов разрушения крыло покрывалось тонким (б = 0,1 мм) слоем свинца электролитическим способом. Угол атаки менялся в пределах 0—8°, скорость потока — от 10 до 25 м/с. Для фиксации параметров каверны использовалось стробоскопическое освещение и скоростная киносъемка камерой СКС-Ш. [c.154]

Расмуссен применил два аппарата, в одном из которых использовалось движение потока жидкости через каналы, сконструированные таким образом, чтобы в определенных точках происходило засасывание воздуха через серию мелких отверстий, создающих пузырьки, которые затем ударялись о металлический образец. В другом аппарате плоский круглый диск, погруженный в воду, вращался на вертикальном валу он был гладкий и имел два кольцевых отверстия на краях с диаметрально противоположных сторон образцы из испытуемого материала укреплялись с таким расчетом, чтобы поверхность находилась в точках, где струя воды выходила из кольцевых отверстий, и чтобы кавитационные пустоты, образующиеся в отверстиях разрушались на поверхности и вызывали ее разрушение. [c.693]

Процесс измельчения заключается в разрушении твер-1ЫХ тел последовательной серией механических воздей-твий, осложненном агрегацией дисперсных материалов, еформацией мелющих твердых тел, жидкости или газа, то замечание одинаково относится к мельницам бара-анного типа с любыми видами мелющих приспособлений, ударным, струйным, кавитационным и всем другим ви-1М мельниц. Задачей теории измельчения является уста-5вление взаимосвязи между дисперсностью порошка, азико-химическими и механическими характеристиками о частиц, затратами знергии и параметрами мельницы, сследование закономерностей измельчения необходимо я расчета мельниц и определения оптимальных условий работы. Важно также предвидеть технологический ре-льтат диспергирования отличающихся по своим свой-вам материалов. [c.135]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология