Вихревая кавитация

А — бескавитационного течения В — вихревой кавитации С — нестационарного течения с отрывом струй О — стационарного течения с отрывом струй [c.149]

При дальнейшем снижении кавитационного запаса происходит изменение формы течения. Вихревая кавитация переходит в нестационарное течение с отрывом струй. Этот переход хорошо [c.149]

К вихревой кавитации относится также кавитация в концевых вихрях, образующихся при обтекании профилей конечного размаха. В этом отношении весьма показательна кавитация на гребных винтах (рис. 3.5). Обнаружение вихревой и пузырьковой форм кавитации требует фотографирования с достаточно малой экспозицией, в противном случае, а также при визуальном наблюдении, картина кавитации будет представляться как белое пенообразное облако. [c.147]

При пузырьковой кавитации каверны расположены группами, но отделены друг от друга. Эрозию часто связывают именно с этим типом кавитации. В процессе развития пузырьковая кавитация переходит в пленочную, при которой каверны существуют уже в виде тонких длинных полос, расположенных часто параллельными группами. Развитая кавитация характеризуется одной каверной с точно фиксированной передней кромкой. Когда такая каверна простирается за лопасть, говорят о суперкавитации. Часто кавитация возникает в ядрах вихрей— это так называемая вихревая кавитация, которая характерна для винтов (рис. 39). [c.57]

В общезаводском хозяйстве НПЗ применяются лопастные (центробежные и осевые), вихревые и объемные (поршневые, плунжерные, шестеренчатые, винтовые, пластинчатые) насосы. Наиболее эффективными из них являются центробежные насосы, преимущества которых состоят в следующем они обеспечивают равномерную подачу продукта, занимают меньше места и имеют более простую конструкцию, чем насосы других типов. Недостатки центробежных насосов — уменьшение производительности при увеличении напора и опасность возникновения кавитации. [c.94]

Величина критического числа кавитации у вихревого насоса колеблется [c.275]

Условия входа жидкости на лопатки колеса вихревого насоса открытого типа и лопастного насоса мало отличаются. Поэтому теория кавитации лопастных насосов применима и для вихревых насосов открытого типа. [c.219]

Способ перепуска более экономичен при регулировании насосав, у которых потребляемая мощность снижается с увеличением подачи, например вихревых. Для центробежных насосов, у которых потребляемая мощность растет с увеличением подачи, этот способ регулирования может привести к перегрузке двигателя. Кроме того, при работе с подачей, большей оптимальной, в насосе может возникнуть кавитация. [c.128]

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]

Установка преднасоса. Например, в системах подачи компонентов топлива реактивных двигателей, а также в системах двигателей ракет для устранения кавитации основного центробежного насоса перед ним устанавливают дополнительный менее чувствительный к кавитации насос, который называют преднасосом. В качестве преднасосов используют, например, струйные или вихревые насосы. [c.784]

Обособление, отделение вихревых потоков от остального течения жидкости часто именуется как разрыв течений или даже разрыв слоя жидкости. При этом, однако, сплошность жидкости не нарушается, и понятие разрыва имеет лишь математический, но не физический смысл. При описании таких явлений нельзя признать удачным использование термина разрыв , свойственного совсем иным явлениям кавитации. [c.81]

Вихревая зона действует на остальной поток смазки подобно внесенному в ее слой твердому телу такой же конфигурации. Тем самым как бы уменьшается клиновая часть смазочного слоя в наиболее широкой его части. Турбулизация смазки в этой области распространяется лишь на слабо нагруженную часть смазочного слоя и потому мало влияет на величину действующих на цапфу гидромеханических сил. На практике расширяющаяся часть жидкостного смазочного слоя вследствие понижения давления 3 основном потоке обычно оказывается охваченной кавитацией (см. п. 2), и тогда разрушается та часть смазки, где могли бы возникать вихревые течения. Поэтому учитывать воздействие вихревых течений следует лишь в статически ненагружен-ных подшипниках и гидравлических демпферах. [c.81]

При двух типах кавитации — установившейся поверхностной и вихревой отрывной — имеют место разного рода вторичные движения жидкости. Энергия, вовлеченная в это движение, не восстанавливается главным потоком, следовательно, она увеличивает потери энергии в данной системе. Эти дополнительные потери энергии являются следствием изменения направления движения, вызванного кавитацией. [c.10]

Начальная кавитация. Первое появление кавитации происходит всегда внутри или около области с наинизшим давлением. Если за рабочим колесом машины имеется вихревой жгут, то кавитация, начинающаяся в потоке, обычно появляется на оси вихревого жгута, который может быть, а может и не быть прикреплен к лопасти. Когда жгута не образуется, то кавитация появляется на поверхности лопасти в области минимального давления. Эта начинающаяся кавитация не оказывает практического влияния на характеристики насоса. [c.12]

Частично развившаяся кавитация. Интенсивность кавитации растет с уменьшением давления на входе. Вихревой жгут, если он есть, присоединяется к лопасти, а область поверхностной кавитации распространяется по всей длине лопасти. [c.12]

При удалении нерастворимых загрязнений в химически нейтральных растворах скорость очистки зависит от интенсивности ультразвуковой кавитации. При удалении растворимых загрязнений существенную роль играют акустические течения, в особенности вихревые микропотоки, возникающие в пограничном слое, которые интенсифицируют поступление свежих порций растворителя к поверхности твердого тела. Уменьшение толщины ламинарного слоя у границы с твердым телом является главным отличием перемешивания жидкости в звуковом поле от любых методов механического перемешивания. Этим можно объяснить эффективное удаление растворимых загрязнений на высоких частотах, когда интенсивность звука может быть ниже пороговой и кавитация в жидкости не наблюдается. [c.248]

Затем еще раз изменяется форма течения. Отрыв каверн прекращается, и на лопастях образуются стационарные каверны с вихревым замыканием. Шум и вибрация падают до уровня, отвечающего бескавитационной работе. Начинается резкое падение напора и мощности. Это второй и критический режим кавитации, АЛ = АЛц. Особенностью течения является то обстоятельство, что вместе с кавитацией на лопастях развивается кавитация на обводе покрывающего диска в месте поворота потока от осевого направления к радиальному. Создается впечатление, что при входе в рабочее колесо весь межлопастной канал занят пароводяной эмульсией. [c.150]

Применяются резиновые покрытия и для палуб морских кораблей. Высокая стойкость мягкой резины к истиранию используется для защиты роторов водяных турбин и лопастей корабельных винтов от вредных последствий кавитации. В результате быстрого вращения роторов и винтов создаются мощные вихревые потоки. В тех местах потока, где давление понижено, образуются пузырьки (каверны), наполненные водяным паром малой упругости. Эти пузырьки, отрываясь от вращающихся деталей и попадая в слой с большим давлением, смыкаются, что вызывает водяные удары, ведущие к постепенному изнашиванию деталей. Эластичная резиновая обкладка, положенная на эбонитовый подслой, предупреждает такой износ, а также защищает детали от действия растворенного в воде кислорода. [c.180]

В вихревых насосах жидкость подводится к рабочему колесу на его периферии, т.е. в зоне высоких скоростей. Поэтому возможность возникновения кавитации на входе в вихревое колесо весьма велика. Испытания вихревых насосов при различных частотах вращения подтверждают склонность их к кавитации. [c.398]

Обработку жидкостей можно проводить с помощью гидродинамических (гидроакустических) излучателей. Работа гидроакустических излучателей основана на генерировании возмущений в жидкой среде в виде поля скоростей и давлений при взаимодействии вытекающей из сопла струи с препятствием определенной формы и размеров или при принудительном периодическом прерывании струи. Сущность работы пластинчатого излучателя заключается в том, что жидкость под высоким давлением подается на пластину. Колебания пластины передаются жидкости (см. рис. 4.33). Вихревые преобразователи (см. рис. 4.32) работают по принципу образования вихрей при круговом движении жидкости в цилиндрическом корпусе, куда она вводится по касательной. Образование звуковых волн происходит за счет импульсов давления, возникающих при образовании вихрей. Срывающиеся вихри являются источниками гидродинамической кавитации. По характеру выходящей из сопла струи жидкости вихревые гидродинамические [c.127]

Анализ результатов ускоренной киносъемки показал, что при работе гидродинамического излучателя возникает кавитация, обусловленная существованием границ раздела в виде вихревого слоя между зоной струи и областью спокойного течения жидкости, и кавитация в области срывного течения за колеблющейся пластинкой при пересечении ею зоны струи. По аналогии с гидродинамической назовем условно первую щелевой, а вторую срывной кавитацией. [c.18]

Рассмотрим типичную кавитационную характеристику (рис. 4.2). При больших кавитационных запасах — течение бескавитацион-ное. Заостренные входные кромки лопастей обтекаются потоком со срывом вихрей. При АЛ=А/1, возникает кавитация в вихрях, вихри становятся видимыми. Область кавитации располагается в средней части межлопаточного канала на некотором удалении от входной кромки. По мере уменьшения кавитационного запаса кавитация в вихрях усиливается растут размеры области кавитации и появляется шум. Наличие вихревой кавитации не сказывается на величине напора и мощности насоса. [c.149]

Процесс дегазации жидкости производят с помощью технических агрегатов, работа которых основывается на явлениях термического или адиабатического расширения, вакуумирования, ультразвуковой кавитации, десорбции, специ-ал ,н 51х химических методов. Оборудонание, используемое для этих ггроцессов, не всегда является эффективным. Применение вихревых аппаратов является одним из путей увеличения эффективности дегазации. [c.264]

К их числу относятся и технологии, использующие акустические (волновые) методы воздействия на химико-технологические процессы. В мощном акустическом поле, создаваемом специальной аппаратурой в газе, жидкости или многофазной среде, помимо колебательного движения возникают однонаправленные вихревые потоки — акустические течения. Ни одно из вторичных явлений, возникающих в акустических полях в жидкостях, не имеет такого большого значения в химической технологии, какое имеет кав итация. Скорость движения стенки кавитационного пузырька прй образовании кумулятивной струи достигает 500 — 600 м/с. Высокоскоростные кумулятивные струи создают локальные давления порядка 10 —10 МПа. На поведение кавитационных полостей существенное влияние оказывают внешнее давление среды, электрическое поле, добавки ПАВ и другие дополнительные воздействия, позволяющие управлять кавитацией. [c.3]

Условия входа жидкости на лоиатки колеса вихревого насоса открытого типа и лопастного насоса мало отли шют-ся. Поэтому теория кавитации лопастных насосов применима и для вихревых насосов открытого типа. В частности, для них справедливы уравнения (2.78) и (2.79). [c.275]

В одном корпусе насоса последовательно размещаются два колеса первое колесо - рабочее колесо центробежного типа (первая ступень насоса) второе колесо - рабочее колесо вихревого насоса (вторая ступень насоса). Эти насосы имеют повышенные кавитационные показатели и повышенную напороспособность. Они развивают более высокое давление, имеют большее значение КПД, менее склонны к кавитации по сравнению с центробежными насосами. Жидкость поступает в рабочее колесо центробежного типа, которое создает подпор у рабочего колеса вихревого насоса. Принцип действия рабочего колеса центробежного типа изложен в п. 2.6, а вихревого - в п. 2.15. Схема центробежновихревого насоса показана на рис. 2.30. [c.688]

Гидродинамическая кавитация позволяет интенсифицировать процесс массопередачи за счет разрушающего действия кумулятивных микропотоков растворителя путем высокоскоростного проникновения их в частицы твердой или жидкой фаз. Способ заключается в том, что измельченное растительное сырье укладывают в экстракционный аппарат в пакетах из фильтрующего материала, а рециркуляцию растворителя ведут насосом через кавитационные генераторы (гидродинамический, ультразвуковой, импульсно-вихревой, электромагнитный). Интенсификация процесса экстрагирования достигается за счет того, что пульсирующее воздействие экстрагента происходит на границе раздела фаз [c.484]

Для предотвращения и подавления кавитации в центробежных и вихревых насосах, работающих в условиях ограниченных надкавитационных напоров (на нагретых и легкокипящих жидкостях, при значительных высотах всасывания, значительных частотах вращения и т. п.), применяют различные способы увеличения надкавитационного напора. Одним из эффективных способов повыщения АЛ является установка на всасывании насосов бустер-ных насосов. Такими насосами могут быть щнеки, устанавливаемые на одном валу с основным насосом в жидкостных реактивных двигателях [47]. При установке щнековых преднасосов удается повысить кавитационный коэффициент быстроходности насосов до значения С = 2500-н3000. Подробные сведения по этому вопросу приведены в работе [47]. [c.121]

Большинство рассмотренных преобразователей представляет собой резонансные системы, обеспечивающие выходную мощность только в узкополосном резонансном режиме. При большой интенсивности излучения любой узкополосный источник колебаний становится широкополосным, что вызвано кавитацией. Это связано с возникновением кавитационных полостей различных размеров. Однако и при небольших интенсивностях периодических колебаний они могут иметь широкий спектр, если колебания излучаются элементами различных размеров. Таким свойством обладают гидродинамические излучатели с вихревым механизмом генерации колебаний, поскольку вихри различного масштаба представляют собой совокупность резонапсныд элементов, настроенных на разные частоты собственных колебаний. Такой ансамбль отдельных элементарных излучателей, действующих одновременно на разных частотах, называют периодическим широкополосным излучателем. [c.229]

В вихревых насосах (особенно в насосах закрытого типа) по сравнению с центробежными жидкость подводится к рабочему колесу в зоне повышенных скоростей. Поэтому возможность возникновения кавитации на входе в вихревое колесо весьма велика. Предупредить возникновение кавитации можно повышением давления на входе. Для этого устанавливают дополнительное центробежное колесо. Насос, состоящий из двух последовательно включенных центробежного и вихревого колес называется центробежно-вихревым. Таким образом, центробежно-вихревые насосы являются разновидностью вихревых насосов и имеют две ступени, работающие последовательно. Первая ступень — центробежная, вторая — вихревая. Это позволило создать компактный высоконапорный насос, обладающий самовса-сыванием и имеющий хорошую всасывающую способность. В насосе такого типа часть полного напора развивается центробежным колесом, КПД которого меньше, чем у вихревого. Поэтому КПД центробежно-вихревого насоса несколько выше, чем КПД вихревого насоса. [c.27]

Большое влияние на устойчивость ламинарного течения оказывают разрыв и кавитация жидкостной смазки. Эти явления существенно нарушают спокойствие течения жидкости и граничные условия течения. Перемещающиеся каверны и брызги вызы- вают значительные возмущения в виде местных случайных вихревых течений. Такие вихри еще не образуют обычного беспорядочного турбулентного течения, отличаясь от него большей масштабностью, более низкими частотами и меньшей устойчивостью. Тем не менее они могут заметно повышать вязкое сопротивление и изменять действующие гидромеханические силы. [c.84]

Кроме периодических движений тел, причиной возникновения акустических волн в среде может быть вихреоб-разование при обтекании тел потоком. Например, при вращении винтов в воздухе и воде создается звук, соответствующий периодическому движению лопастей (звук вращения), а также вихревой звук или шум сложного спектрального состава, возникающий при обтекании лопастей потоком. Кроме того, в жидкостях шум порождается также турбулентностью потока и гидродинамической кавитацией [40]. [c.164]

При понижении давления на всасывании процесс кавитации в проточной части рабочего колеса начинается раньше, чем происходит срыв режима насоса. Начальная кавитация во многих случаях практически не влияет на внешнр<е характеристики насоса. Кавитация начинается, по-видимому, в активном потоке (фиг. 43). По мере ее развития вследствие образования кавитационных пузырей активный поток в межлопастных каналах рабочего колеса увеличивает свое сечение, постепенно вытесняя вихревую зону. Непосредственно перед срывом режима насоса (когда давление на всасывании приближается к критическому давлению срыва режима насоса) вихревая зона исчезает совсем — межлопастные каналы. рабочего колеса и входной участок полностью заполнены активным потоком. [c.88]

Сложность работы насосов, работающих на промыв, заключается в том, что напор, необходимый для промыва, обычно меньше соответствующего рекомендуемой зоне использования насосов (особенно средне- и высоконапорных) и режимная точка может выходить из рекомендуемой зоны работы насоса вправо. Для предотвращения вредных последствий этого (кавитация, повышенная вибрация, износ и шум) приходится снижать расход насоса до рекомендованного дросселированием задвижкой на напорной линии. Аналогично поступают при превышении подачи насосов над расходом, пропускаемым в водоприемный колодец по одной самотечной линии. В подобной ситуации избыток напора хможно использовать для увеличения скоростей промывки путем ввода обводных труб в самотечные в виде эжектора или тангенциального ввода. При вводе в виде эжектора струя из обводной линии увлекает из берегового колодца в самотечную линию дополнительное количество воды. Избыточный напор, создаваемый насосами, трансформируется в дополнительный промывной расход. При косом тангенциальном вводе в самотечной линии создается вихревое движение и избыточный напор насосов переходит в скоростной напор вихревого потока. [c.97]

Предупредить возникновение кавитации можно повы-пгеияем давления на входе в вихревое колесо. Для этого следует установить на валу вихревого насоса дополнительное центробежное колесо. Насос такого типа, состоящий из двух последовательно включенных колес — центробежного и вихревого, называется центробежно-вихревым насосом (рис. 15.8). [c.398]