Жидкости Кавитация Кавитация

Эрозия — это износ и выбивание частиц из поверхности твердого металла под влиянием потока жидкого металла. Кавитацией называют разрушение твердого металла под микроударным воздействием жидкометаллической среды это воздействие проявляется при захлопывании на поверхности твердого металла паровых пузырьков, имеющихся в жидкости. Следовательно, кавитация — это усталостный процесс, протекающий в микрообъемах поверхностного слоя твердого металла. [c.147]

Если на участке всасывания лопастного насоса абсолютное давление перекачиваемой жидкости окажется ниже давления насыщенных паров этой жидкости при данной температуре, внутри жидкости начнут образовываться пузырьки пара. При дальнейшем движении жидкости внутри насоса давление ее начинает повышаться и пузырьки подвергаться сжатию. Под влиянием сжатия происходит конденсация пара частицы жидкости, стремясь заполнить освобождающийся объем, с большой скоростью ударяются друг о друга. При этом в жидкости возникают местные ударные давления, достигающие нескольких сотен атмосфер. Явление парообразования с последующим захлопыванием пузырьков -при выносе их в зону повышенного давления носит название кавитации. В лопастном насосе кавитация вызывает шум, сотрясение установки, нагрев жидкости. Частицы жидкости, ударяясь не только одна о другую, но и об элементы насоса, вызывают местные разрушения металла (эрозию), а выделившиеся из жидкости при кавитации газы способствуют коррозии. При интенсивной кавитации насос может быть выведен из строя в течение нескольких часов работы. По этой причине допускать работу насоса при кавитации нельзя. [c.69]

Кавитация в лопастных насосах сопровождается нарушением неразрывности потока жидкости, образованием полостей (каверн), заполненных парами жидкости и выделяющимся из жидкости газом. Кавитация изменяет характеристики насосов уменьшает подачу, напор, мощность и КПД, а в случае интенсивного развития кавитации происходит полный срыв их работы. Длительная работа насосов в режиме кавитации не только снижает технико-экономические показатели насосных установок, но в ряде случаев приводит к кавитационной эрозии деталей проточной части насоса вплоть до их полного разрушения. [c.115]

Одна из основных опасностей при эксплуатации центробежных насосов связана с кавитацией. Кавитация может наступить при уровне жидкости в резервуаре, из которого она перекачивается, ниже расчетного регулировании подачи жидкости задвижкой, установленной на всасывающем трубопроводе недостаточном сечении или засорении всасывающего трубопровода повышении температуры перекачиваемой жидкости неправильной установке насоса. Сущность кавитации объясняют следующим образом. Если в результате возникающего в насосе разрежения абсолютное давление перекачиваемой жидкости окажется ниже давления ее насыщенных паров, то внутри жидкости начнут образовываться пузырьки пара. При движении жидкости через насос давление ее повышается, вследствие чего пузырьки подвергаются сжатию, пар конденсируется и образующиеся при этом полости (каверны) мгновенно заполняются жидкостью. [c.64]

Более простое устройство имеет гидропередача с разомкнутой циркуляцией жидкости (рис. 5-2). Насос 1 всасывает жидкость из безнапорного бака 10. Туда же по линии 9 сливается отработанная жидкость из гидромотора 5. В разомкнутой гидропередаче отсутствует вспомогательный насос и связанные с его работой клапанные устройства. Однако такую гидропередачу труднее выполнить реверсивной. Кроме этого в ней, из-за отсутствия подпора Р1 , для предотвращения кавитации насос должен работать с меньшим числом оборотов и для обеспечения заданной подачи 2 будет, следовательно, иметь, согласно выражению (4-2), большие размеры, чем аналогичный насос в замкнутой гидропередаче. [c.358]

Отрыв поршня от жидкости (явление кавитации) происходит ири понижении давления в полости всасывания до давления насыщенного пара рп.п прп данной то.м-256 [c.256]

В целом поведение жидкости при кавитации аналогично ее кипению. При малых амплитудах наблюдается кавитация в объеме, аналогичная пузырьковому кипению порогу кавитации соответствует начало кипения. При больших амплитудах колебаний вблизи излучающей поверхности ее поведение напоминает [c.21]

Механизм действия ультразвука выяснен не до конца. По-видимому, здесь особую роль играет кавитация, т. е. образование и захлопывание пузырьков при локальных растяжениях жидкости. При кавитации развиваются очень большие локальные избыточные давления порядка тысяч атмосфер. [c.13]

Гидравлические системы обычно рассчитывают с помощью уравнения расхода (0-25) и уравнения Бернулли (0-26). и уравнения могут быть применены при условии сплошности движущейся жидкости. В некоторых случаях сплошность нарушается. Это происходит в тех сечениях потока, где абсолютное давление падает до давления насыщенного пара и жидкость закипает. Такое явление может произойти, например, при сужении потока (рис. 0-14). Местное кипение движущейся жидкости с последующей конденсацией паров в области повышенного давления называется кавитацией. Кавитация сопровождается шумом, вибрациями и эрозионным разрушением стенок при кавитации увеличивается гидравлическое сопротивление системы. [c.20]

С увеличением скорости нагреваемой жидкости увеличивается кавитация и интенсивность теплоотдачи в волнистом канале падает. Существенное различие в интенсивности теплообмена в каналах с искусственной турбулизацией по сравнению с прямыми каналами наблюдается в области малых скоростей течения 122 [c.122]

В будущем потребуются новые материалы, полученные электроосаждением, которые будут эксплуатироваться, может быть, в необычных для настоящего времени коррозионных средах, включающих жидкие металлы, расплавы, неводные электролиты и жидкости, широкую номенклатуру газов. Большое распространение получит изготовление копий для рабочей поверхности пресс-форм, используемых для переработки пластмасс, нередко с абразивными наполнителями. Возникнут проблемы комплексных процессов разрушения металла копии, часто основанных на явлениях изнашивания, кавитации, фреттинга, поэтому необходимо применять новейшие достижения науки о коррозии. [c.280]

Рк — давление, при котором в жидкости возникает кавитация [c.6]

Поток сырья подается в реакторы, в которых чернила, восковые покрытия и масла всплывают, отделяются от волокон и осаждаются при взаимодействии с добавками химических реагентов. Разрушение массы бумаги осуществляется в результате генерации ударных волн в реакторе 1. Реактор представляет собой вертикальный цилиндр, открытый в верхней части, куда подается сырье, химические добавки и вода. Вблизи его дна находится большой вращающийся диск с лопатками по периметру. При вращении диска с большой скоростью в жидкости возникает кавитация. Минимальная скорость движения лопатки по окружности составляет 43,5 м/с. Возможность разрыва волокон сводится к минимуму, так как лопатки имеют относительно малые размеры. При высокой скорости вращения диска создаются ударные волны, которые разрушают бумагу без разрыва волокон. Эта аппаратура описана в патенте США 3 420454. В ходе процесса не происходит разрушения неволокнистых материалов (полимерных пленок, пластмасс), что облегчает разделение волокнистой бумажной массы и полимерных материалов. [c.138]

Во время работы насоса возможно местное понижение давления жидкости до значений, близких к давлению парообразования. Это понижение давления приводит к вскипанию жидкости, отрыву потока от стенок каналов, образованию пузырьков, заполненных паром и выделившимися газами. Смываясь потоком, пузырьки попадают в область повышенных давлений, где содержащийся в них пар конденсируется. При конденсации жидкость заполняет пространство пузырька, двигаясь к его центру с большими скоростями. В момент завершения заполнения происходит местный гидравлический удар, при котором кинематическая энергия частиц переходит в энергию упругой деформации. Так как деформация жидкости незначительна, то местные давления достигают высоких значений. Это явление, называемое кавитацией, особенно неблагоприятно действует в центробежных насосах. Кавитация приводит к разрушению лопастей и других деталей насосов, снижает к. п. д., [c.230]

Прочность жидкостей существенно зависит от количества растворенных в них газов и увеличивается при обезгаживании. Поэтому, естественно, можно предположить, что в ншдкостях имеются определенные местные нарушения однородности в виде газосодержащих зародышей. При этом разрыв жидкости происходит в местах нахождения зародышей [13]. Такие зародышевые пузырьки приводят к возникновению кавитации уже при достаточно низких интенсивностях ультразвука. Эти предположения хорошо согласуются с опытом. Так, ири устранении газа путем увеличения давления до 1000 кг см в результате растворения мелких зародышевых пузырьков прочность жидкости существенно увеличивается. Такую воду можно, например, нагревать до 200° С без образования пузырей пара, а также подвергать интенсивному воздействию ультразвука без образования кавитации. [c.53]

Таким образом, для уменьшения кавитации у винтов реакторов целесообразно применять широкие короткие лопасти, не перекрывающие друг друга. Для винтов реакторов нами принято число лопастей 2 = 3, ширина их 6 = 6,40 и диаметр втулки й = 0,40. При расположении правильно сконструированного винта в восходящем потоке жидкости явление кавитации не возникает даже при аэродинамическом числе Рейнольдса порядка = 30 ООО. [c.161]

Вторым источником вибрации являются пульсации давления жидкости в насосе, имеющие характер звуковых колебаний. Пульсации давления возникают, во-первых, при пересечении лопатками направляющего аппарата вязких слоев за лопатками колеса, при отрыве вихрей, при обтекании элементов проточной части, а во-вторых — при кавитации. [c.221]

В движущейся с большой скоростью жидкости давление падает и может достигнуть давления парообразования. Сплошность потока в этом случае нарушается, и в образующиеся пустоты выделяются пузырьки насыщенного пара и газов. Явление местного образования пузырьков, заполненных парами жидкости, называется кавитацией. [c.74]

Кавитация в насосах возникает в условиях, когда давление в потоке снижается до давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости. При кавитации возникает сильный резкий шум, вибрации, снижается к. п. д., что может вызвать интенсивный износ рабочих органов насоса. Чтобы избежать возникновения кавитации, необходимо ограничивать высоту всасывания Нз насоса (рис. 15-29). Для определения допустимой высоты всасывания используется один из двух кавитационных показателей, которые устанавливаются экспериментальным путем и даются на характеристиках насосов [c.293]

Кавитация является гидродинамическим явлением и зависит от гидродинамических качеств рабочих органов машины и физических свойств жидкости. Кавитация обычно начинается при падении давления до значения, равного или меньшего давления упругости насыщенного пара и сопровождается нарушением сплошности потока с образованием полостей, насыщенных паром и растворенными в жидкости газами. Она возникает также при снижении местного давления по разным причинам динамического характера увеличения скорости жидкости из-за увеличения частоты вращения, отрыва или сжатия потока, отклонения линий тока от их нормальных траекторий. [c.115]

Следует иметь в виду, что давление Я , выраженное в м вод. ст., зависит от удельного веса жидкости. Так, если перекачивать соляной раствор с удельным весом 1,75, применяемый в нефтеперегонном процессе в качестве обогревающей среды, а сосуд, из которого насос откачивает, находится под атмосферным давлением, то Яд = 5,9 ж вместо 10 ж при перекачивании воды. Поэтому при тяжелых жидкостях опасность кавитации значительно возрастает [23]. Необходимо учитывать также различия в давлениях паров для различных жидкостей. [c.242]

В капиллярной дефектоскопии наиболее успешно используются ультразвуковые колебания промышленных частот на операциях подготовки изделия к контролю, очистке, обезжиривании. При этом наиболее важную роль играет кавитация. Кавитация - явление образования разрывов жидкости, заполненных парогазовой смесью. Парогазовые кавитационные пузырьки захлопываются с огромной скоростью, доходящей до 10. .. 100 мс", и разрушают пленки всевозможных загрязнений. При этом происходит ультразвуковое эмульгирование жиров, масел и других загрязнений и удаление их с поверхности объекта контроля с помощью акустических течений. Незахлопывающиеся кавитационные пузырьки колеблются, чем помогают отрыву пленки загрязнений от поверхности контролируемой детали и в конечном итоге удалению загрязнений. Особенно эффективна ультразвуковая очистка для изделий сложной формы, используемых в электронной, приборостроительной промышленностях. Преимущество ультразвуковой очистки состоит в том, что такие экологически-, по-жаро- и взрывоопасные традиционные вещества как бензин, ацетон, спирты можно заменить на воду и водные растворы. Суть в том, что кавитационная активность воды гораздо выше, чем у ацетона, спирта, бензина, поэтому соответственно выше очищающая способность воды и водных растворов. Происходящие при этом ультразвуковые диспергирование и эмульгирование только ускоряют очистку и повышают ее качество. [c.607]

Кавитация представляет собой результат снижения местного давления в жидкости до уровня, близкого к давлению пара над этой жидкостью. Маленькие пузырьки, наполненные газом или парами, быстро возникают и растут. Когда они перемещаются в область повышенного давления, то они соединяются или взрываются, освобождая огромную энергию и вызывая сильную эрозию находящихся в жидкости поверхностей. Явление кавитации предсказывалось Эйлером еще в 1754 г. (теория гидравлических турбин). Экспериментально оно было обнаружено в 1895 г. при разрушении корабельных винтов. Образование ямок на зубьях шестерен, износ подшипников являются примерами проявления кавитациив тонких пленках смазки. [c.94]

В целом поведение жидкости при кавитации аналогично ее кипению. При малых амплитудах наблюдается кавитация в объеме, аналогичная пузырьковому кипению порогу кавитации соответствует начало кипения. При больших амплитудах колебаний вблизи излучающей поверхности ее поведение напоминает пленочное кипение в условиях свободной конвекции. Порядки величин критической плотности теплового потока (кризиса режима кипения) и акустического "второго порога кавитации в воде близки ( 10 Вт/м ). Отсюда следует,- что к объяснению критических явлений при кавитации возможно следует подойти с позиций термодинамик и и гидродинамическЪй теории устойчивости. Существующие же объяснения пока противоречивы и исходят из других посылок [26]. [c.62]

При эксплуатации насосов, имеющих давление во всасывающем патрубке ниже атмосферного, возникает опасность кавитации. Кавитацией называется местное выделение из жидкости газов и паров (вскипание жидкости) с последующим разрушением (конденсацией и смыканием) выделившихся парогазовых пузырьков, сопровождающимся непрерывными гидравлическими микроударами высокой частоты, большими давлениями и температурами в центрах конденсации. Это явление ограничивает возможности действия насосов, турбин, а также гребных винтов. [c.144]

Чистые жидкости подобно твердым телам выдерживают очень высокие напряжения растяжения. Однако реальные жидкости разрываются (кавитируют) при напряжениях сжатия (давлениях), близких к давлению паров. Это объясняется тем, что в реальных жидкостях имеются инородные частицы, твердые и газообразные, на поверхности которых образуются слабые для разрыва жидкости участки, служащие зародышами кавитации. Кавитация возникает также в микроскопической несмачиваемой трещине на поверхности рабочего органа гидромашины. [c.144]

На потоки жидкости с низкой скоростью относительно просто воздействовать пульсациями, и в этом случае можно получить увеличение коэффициентов теплоотдачи на несколько сот процентов [2]. Оказывается, что важным механизмом иитеиеификации процесса теплообмена является стимулирование турбулентности и кавитация. Применение высокочастотных вибраций связано с трудностями, нри этом зарегистрировано лишь умеренное увеличение коэффициентов теплоотдачи. [c.326]

При распространении волновых колебаний в жидкости наблюдается тесно связанный со звуковым давлением эффект, называемый кавитацией. Кавитация [I] - образование в жидкости пульсирующих пузырьков (каверн, полости), заполненных паром, газом или их смесью. Различают акустическую кавитацию, возникающую при прохождении звуковой волны большой интенсивности, и гидродинамическую, обусловленную сильным локальным понижением давления в жидкости вследствие больших скоростей течения. В интенсивной звуковой волне во время полу периодов разряжения возникают кавитационные пузырьки, которые резко захлопываются после перехода в область повышенного давления, порождая сильные гидродинамические возмущения в жидкости. Во время этих захлопывний развиваются большие локальные мгновенные давления, достигающие сотен и тысяч атмосфер. При этом возникает мощная ударная волна. Зная радиус полости до и после захлопывания, можно определить величину давления во фронте волны. Величину давления во фронте волны, возникающей при уменьшении радиуса вакуумной сферической полости в жидкости, можно рассчитать по формуле [c.6]

Ультразвуковое диспергирование является примером использования физических методов измельчения. Ультразвуковые волны с частотой от 20 тыс. до 1 млн. колебаний в секунду получают с помощью пьезоэлектрического осциллятора. Диспергирующее действие ультразвука связано с тем, что при прохождении звуковой волны в жидкости происходят местные быстро сменяющиеся сжатия и растяжения, которые создают разрывающее усилие и приводят к диспергированию взвешенны. частиц. Однако решающую роль играет явление кавитации при чередовании сжатий и разрежений в жидкости непрерывно образук .1Тся и снова спадаются (захлопываются) пустоты (полости). При спадении полостей местно развиваются очень высокие давления. Это вызывает сильные механические разрушающие усилия, способные диспергировать не только жидкости, но и твердые частицы. Таким путем получают высокодисперсные эмульсии и суспензии, в том числе пригодные для внутривенного введения. Кроме того, ири действии ультразвука на коллоидные растворы, эмульсии, суспензии происходит их стерилизация, так как кавитация вызывает разрушение тел микроорганизмов и их спор. [c.416]

Выделение растворенного газа происходит тогда, когда его содержание в жидкости превышает 50% от насыщения [262]. Это объясняется тем, что среднее эффективное давление газа в пузырьках при распространении акустических колебаний в газовой эмульсии составляет 50% от давления насыщения. Ультразвуковой метод имеет существенное преимущество перед всеми остальными, благодаря возможности дегазации жидкостей с малым содержанием дисперсной фазы. Подбор параметров облучения позволяет достигнуть образования большого числа каверн, что обеспечивает высокую равномерность удаления растворенного газа из жидкости. Возникновение кавитации зависит от времени действия ультразвука вязкости жидкости частоты колебаний содержания растворенного и дисиергирован-ного газа наличия неоднородностей и т. д. Экспериментальные данные [127] свидетельствуют о том, что для воды, независимо от интенсивности облучения, оптимум частоты находится в области 600 кГц с увеличением интенсивности ультразвука газ выделяется эффективней. Вначале количество выделяющегося газа увеличивается, а затем, достигнув максимума, падает, что связано с уменьшением содержания растворенного в жидкости газа. Ряд закономерностей образования и разрушения газовых эмульсий при ультразвуковых обработках жидкостей был рассмотрен ранее (см. стр. 65). [c.121]

Нарушение еплошноети потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполненных паром или газом, называется кавитацией. Кавитация возникает при понижении давления, в результате чего жидкость закипает или из жидкости выделяется растворенный газ. В потоке жидкости такое падение давления происходит обычно в области повышенных скоростей. В большинстве случаев выделение газа из раствора не играет существенной роли. В этом случае кавитация часто называется паровой. [c.227]

Следует отметить, что при облучении ультразвуком электрод подвергается очень жесткому механическому воздействию волн давления в растворе и течений жидкости, вызванных кавитацией. Это приводит к значительной эрозии электродов, изготовленных из традиционных материалов. Алмазные же электроды оказались очень стойкими против эрозии в условиях соноэлекгрохими- [c.50]

Мы вновь обратимся к работе Беляева по возбуждению взрыва метилнитрата [2], а также к дополняющей ее работе Aндpeeвai [37]. Было установлено, что поджигание паров метилнитрата, а также смеси паров с воздухом при содержании метилнитрата более 70% происходит сильный взрыв. Более того, удавалось вызвать взрыв и самого жидкого метилнитрата при зажигании наро-воздушной смеси над поверхностью жидкости. Рассматривая результаты этих опытов, Андреев [37] отмечает, что взрыв газообразных паров способен создать небольшой, но достаточный для возникновения детонации подъем давления. Можно было бы предположить, что скачок давления, созданный газовым взрывом, создает акустические колебания жидкости, ее кавитацию и возбуждение взрыва по описанному выше механизму. [c.268]

Кавитация оказывает наибольшее влияние на очистку в органических растворителях при низких температурах (15— 20°). Однако при низких температурах хуже растворяются загрязнения, птимальным температурным интервалом для одновременного эффективного растворяющего действия и воздействия ультразвуковой кавитации является температура рабочей жидкости 20—25°. Понижать температуру ниже 18—20° не рекомендуется и потому, что на поверхности деталей будет конденсироваться влага, способная вызвать коррозию. [c.21]

Эрозионно-коррозионное изнашивание — разрушение металла при одновременном воздействии эрозионно-абразивного и коррозионного факторов Г идроэрозионно- (кавитационно-) коррозионное изнашивание—разрушение металла под воздействием движущейся жидкости, кавитации, гидравлических ударов Фреттинг-коррозия — коррозионно-механический износ поверхностей металла, имеющих колебательное относительное движение малой амплитуды (не более 130 мкм) [c.35]

Как видно из приведенной выше формулы, кавитации при прочих равных условиях способствует увеличение относительной скорости потока и>. При этом возможно образование пустот за счет отрыва топлива от стенок. Разность между давлением на входе в насос Рвх и давлением насыщенных паров Рнас (- вх -- Рнас) обычно называют кавитационным запасом. С уменьшением (Рвх — нас) возможность кавитации возрастает, вместе с топливом к насосу будут поступать его пары и газы, нормальное течение потока нарушается, количество подаваемого топлива уменьшается. Теоретически нодача топлива прекращается при Рвх = -Рнас- Если учесть гидравлические сопротивления всасывающего трубопровода, прекращение подачи топлива к насосу произойдет раньше, чем давление насыщенных паров достигнет значения Рвх- Следует учитывать, что с подъемом на высоту Рвх будет уменьшаться, если топливные баки имеют дренан . При кавитации по трубрпроводу перемещается не сплошной поток жидкости, а смесь топлива с паро-газовой смесью. Из-за сжимаемости такой смеси возникает пульсация давления в топливной системе и снижается давление подачи. [c.59]

По указанным причинам для центробежного насоса, работаго-щего на холодной воде, не допускают высоту всасывания более 6-7 м. При превышении высоты всасывания сверх этого предела в насосе июжет возникнуть кавитация. Кавитация -это процесс нарушения сплошности потока внутри насоса вследствие понижения давления до некоторого критического для перекачиваемой жидкости значения. При этом в потоке образуют- [c.27]

Кавитацией называется явление неустойчивой работы насоса или срыва потока жидкости. Кавитация в насосе или во всасывающем трубопроводе происходит тогда, когда давление в насосе (трубопроводе) становится равным или ниже давления насыщенных паров перекачиваемой жидкости и жидкость вскипает. Кавитащгя моясет возрасти при увеличении гидравлических сопротивлений во всасывающем трубопроводе, увеличении вакуумметрической высоты всасывания и температуры перекачиваемой жидкости. [c.141]

КАВИТАЦИЯ. Кавитацией называется образование полостей (пузырьков) в потоке жидкости. При нек-рой критич. скорости потока давление в нем может упасть до нуля, вследствие чего в жидкости появляются пузыри, наполненные лишь парами теку-гчей жидкости. При разрушении кавитационных полостей в жидкости возникают ударные волны. Разрыв малых полостей сопровождается шумом и сотрясениями машин и приводит к разрушениям трубопроводов. [c.260]

Одна ИЗ наиболее значительных опасностей при эксплуатации центробежных насосов связана с явлением кавитации. Кавитация может наступить при снижении уровня жидкости в резервуаре, из которого она перекачивается, ниже расчетного регулировании подачи жидкости задвижкой, установленной на всасывающем трубопроводе недостаточном сечении или засорении всасывающего трубопровода повышении температуры перекачиваемой жидкости неправильной установке насоса. Сущность кавитации можно объяснить следующим образом. Если в результате возникающего в насосе разре- [c.174]

Вскипание жидкости при кавитации являNeт я термодинамическим процессом, определяемым свойствами жидкости давлением, температурой, скрытой теплотой парообразования, теплоемкостью. [c.116]

Ф Антифриз Вьюококачественная охлаждающая жидкость с продленным сроком службы ф Прекрасно защищает все виды металлов и сплавов, используемых в системах охлаждения ф Неагрессивна по отношению к резинам и пластикам ф Обеспечивает эффективную защиту двигателя от замерзания, перегрева и кавитации Не образует осадков ф Обладает прекрасными антипенными свойствами. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология