Кавитация разрушения

Если условия движения жидкости таковы, что образуются постоянные области высоких и низких (ниже атмосферного) давлений, на поверхности раздела сред металл—жидкость образуются и лопаются пузырьки. Это явление называется кавитацией. Разрушение металла вследствие кавитации называется кавитационной эрозией или кавитационным разрушением. Разрушение металла можно воспроизвести в лабораторных условиях, подвергая [c.115]

Коррозионная кавитация — разрушение металла, обусловленное одновременным коррозионным и ударным воздействием внешней среды. [c.15]

Ультразвуковое разрушение мицелл наблюдалось только в режиме кавитации. При низкой интенсивности ультразвукового поля (0,3 Вт/см ), а значит, и низкой интенсивности кавитации, разрушение мицелл выражено слабо. Не наблюдается значительного изменения свойств растворов при обработке их в ультразвуковом поле на частоте 1 МГц и интенсивности 10—15 Вт/см . когда кавитации в системе не было. Таким образом, ультразвук достаточной интенсивности разрушает мицеллярную структуру поверхностно активных веществ б воде. [c.396]

Коррозионная кавитация — разрушение металла, вызванное одновременным коррозионным и ударным воздействием внешней среды (например, разрушение лопастей гребных винтов морских судов). [c.16]

Клетки продавливают через маленькое отверстие под очень большим давлением они разрушаются под действием силы сдвига Ультразвуковые волны создают высокий локальный градиент давления в результате клетки разрушаются под действием напряжения сдвига и кавитации Разрушение клеточной стенки происходит под действием быстрой вибрации стеклянных шариков Действует так же, как и пресс Френча, но позволяет обрабатывать большие количества материала [c.40]

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]

Особенностью этого вида разрушения по сравнению с обычной коррозионной усталостью является соизмеримость периодически напряженных участков с размерами отдельных кристаллов металла (напряжения второго рода). В связи с этим на кавитационную стойкость сплавов большое влияние оказывают механическая прочность, структура и состояние границ зерен сплава. Например, чугун с шаровидным графитом более устойчив к кавитации, чем обычный чугун, а еще более устойчивы стали. [c.341]

Интенсивный износ стенок (кавитационная эрозия) в зоне конденсации паровых пузырьков при длительной кавитации. Механизм этого явления до настоящего времени освещен не полностью. Опыты показали, что разрушение поверхностей — результат механического воздействия на них точечных гидравлических ударов ( бомбардировок ), а электрохимические и химические процессы существенной роли не играют. Под влиянием колебаний давления, частота которых достигает 2500 Гц, материал стенок устает, и в нем появляются ослабления и трещины. Расчлененные зерна подвергаются колебаниям изгиба, что завершается их изломом в плоскостях спайки кристаллов и полным удалением. В образующуюся каверну проникает жидкость, смешанная с паром, и разрушение прогрессирует. Разъеденная поверхность приобретает губчатую текстуру. [c.146]

Насосы и компрессоры, видимо, наиболее уязвимые части систем под давлением, поскольку в них есть движущиеся части, которые могут вращаться с частотой до 3000 об/мин., в среднем - 1450 об/мин. Насосы подвержены эрозии и кавитации, а вибрация, возникающая в них, как и в компрессорах, может при вращении приводить к усталостным разрушениям. Большинство насосов и компрессоров имеют внешние моторы и вращающиеся детали, которые должны присоединяться к оборудованию через герметичные вводы и поддерживаться подшипниками. Как герметичные вводы, так и подшипники склонны к отказам. Системы смешения также создают ряд проблем. Хотя они работают с много меньшими скоростями, чем насосы, для них выше механические нагрузки. Стенки и соединительные детали уязвимы не меньше хотя бы потому, что в некоторых случаях их намеренно разрушают для доступа к какому-либо узлу и замены других узлов. Случались отказы прокладок из-за использования плохих материалов, а в некоторых случаях их вообще забывали ставить. [c.106]

Кавитация приводит к эрозионному и коррозионному разрушению металлов, особенно чугуна и углеродистой стали. Более устойчивы к кавитационному разрушению материалы, которые наряду с механической прочностью (противодействие эрозии) обладают химической стойкостью (противодействие коррозии), например, нержавеющая сталь и бронза. [c.64]

При малом зазоре между рабочим колесом и лопатками на входных участках последних могут появиться места разрушений вследствие так называемой щелевой кавитации . В случае [c.325]

Наибольшая интенсивность разрушения металлов в водной среде вследствие кавитации проявляется при температурах 40— 50 °С. Чугуны и углеродистые стали подвержены в воде в несколько раз более быстрому кавитационному разрушению, чем сплавы, отличающиеся высокой коррозионной стойкостью (хромистые, хромоникелевые стали, некоторые бронзы, монель и т. д.). [c.456]

Разрушения кавитацией поверхности проточной части иасосов имеют весьма характерный вид. [c.132]

Помимо перечисленных видов коррозии возможны также коррозия под напряжением — при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений в металле щелевая коррозия — ускорение коррозионного разрушения металла электролитом в узких зазорах и щелях (в резьбовых и фланцевых соединениях) коррозионная эрозия — при одновременном воздействии коррозионной среды и трения коррозионная кавитация — при одновременном коррозионном и ударном воздействии окружающей среды (разрушение лопаток гребных винтов на судах, коррозия лопаток рабочих колес центробежных насосов). [c.8]

Кавитация возникает при высоких скоростях вращения рабочих колес центробежных насосов и при перекачивании горячих жидкостей в условиях, когда происходит интенсивное парообразование в жидкости, находящейся в насосе. Пузырьки пара попадают вместе с жидкостью в область более высоких давлений, где мгновенно конденсируются. Жидкость стремительно заполняет полости, в которых находился сконденсировавшийся пар, что сопровождается гидравлическими ударами, шумом и сотрясением насоса. Кавитация приводит к быстрому разрушению насоса за счет гидравлических ударов и усиления коррозии в период парообразования. При кавитации производительность и напор насоса резко снижаются. [c.132]

Коррозионно-механическое разрушение металлов происходит при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений. Основные виды коррозионно-механического разрушения металлов коррозионное растрескивание, коррозионная усталость, фреттинг-коррозия, коррозионная эрозия, кавитация, сульфидное растрескивание, водородное охрупчивание. [c.14]

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]

Кавитация сопровождается характерным шумом, а при длительном ее воздействии также эрозионным разрушением металлических стенок. Последнее объясняется тем, что конденсация пузырьков пара (и сжатие пузырьков газа) происходит со значительной скоростью, частицы жидкости, заполняющие полость конденсирующего пузырька, устремляются к его центру и в момент завершения конденсации вызывают местный гидравлический удар, т. е. значительное местное повышение давления. Разрушение материала при кавитации происходит не там, где выделяются пузырьки, а там, где они конденсируются. [c.71]

При воздействии высоких напряжений сдвига на загущенное полимером масло в условиях турбулентного течения структура полимера может физически разрушиться. Стойкость полимерной присадки к напряжениям сдвига и характеризует ее способность противостоять подобному разрушению. В настоящее время признано, что такой разрыв цепи полимера происходит в результате кавитации в масле и что в услсЕиях ламинарного течения полимерная цепь разрывается только при напряжениях сдвига и концентрациях полимера, значительно превышающих практически применяемые величины [115]. При кавитации разрушение пузырьков или полостей создает в растворе весьма высокие локальные градиенты скорости. Вследствие больших размеров молекулы пслимера участки ее цепи, расположенные ближе к разрушающейся полости, вовлекаются окружающей средой внутрь быстрее, чем более удаленные. Это вызывает сильное растяжение молекулы, которое может привести к ее разрыву. Поэтому в настоящее время почти всегда в лабораториях измеряют стойкость полимерной присадки в условиях напряжения сдвига, подвергая масляный раствор кавитации в генераторе ультразвуковых колебаний. До сего времени еще не удалось выяснить ни механизм этого процесса, ни количественные зависимости, связывающие структуру полимера с его стойкостью к напряжениям сдвига. Правда, в ряде опубликованных работ, как будто намечены пути решения этих проблем [150, 263]. ) [c.37]

При эксплуатации насосов, особенно осевых, надо обнаружи чало эрозии материала, возникшей от появляющейся кавитации, нить вид кавитации и принять соответствующие меры, Кавитацио разрушению подвержены чугун, углеродистая сталь устойчив против кавитации обладают лигнофоль, нержавеющая сталь, б Для устранения эрозии поврежденные места стальных камер вырубают, заваривают нержавеющей сталью особых марок и зачищают н 1плав-ленпые поверхности можно устанавливать облицовочные пояса ржавеющей стали, лигнофоля и других стойких материалов. [c.97]

На скорость и механизм коррозионных процессов большое влияние могут оказывать внешние факторы — температуры, давление среды, напряжение, скорость потока жидкости илн газа, наличие трения, кавитации, облучения. Например, под влиянием напряжений возникают явления коррозионного растрескивания (в случае постоянных растягивающих напряжений) нлн коррозионной усталости (под воздействием переменных нагрузок). В случае возинкновения кавитации развивается коррозионная кавитация — разрушение вследствие микроударного и электрохимического воздействий агрессивной среды. Скорюсть коррозии конструкционных материалов под действием реакторных облучений может меняться по двум причинам вследствие изменения свойств самого материала, когда ускорение коррозии наблюдается в связи с ухудшением защитных свойств поверхностных пленок под действием облучения, 1 в связи с изменением свойств теплоносителя, когда, например, в ре- ультате разложения воды и образования атомарных кислорода и во-(орода изменяется pH среды и скорость коррозии. В практике хими [еская коррозия в основном наблюдается как газовая коррозия при вы- оких температурах и рассматривается в разделе жаростойких сталей. [c.259]

Пузырьки пара, двигаясь вместе с жидкостью между лопатками, попадают в область более высоких давлений. Вследствие этого происходит конденсация пузырьков пара, и в освобождающееся пространство устремляются с большей скоростью потоки перекачиваемой жидкости, которые ударяются друг о друга и о поверхность лопатки со значительной силой. Эти удары создают в насосе специфический шум, треск и вибрацию. При этом уменьшаются про-нззодителыюсть и напор, резко падает к. п. д. и происходит интен-сизный процесс разрушения лопаток рабочего колеса. Основная причина появления кавитации — превышение допустимой вакуумметрической высоты всасывания. Длительная работа насоса в условиях кавитации недопустима. [c.154]

Агломерация под давлением [56] заключается в пропускании латекса через дросселирующий клапан под давлением около 30 МПа. Она осуществляется в конструктивно измененных молочных гомогенизаторах. В то время как все описанные выше процессы агломерации протекают при временном понижении стабилизующего действия эмульгатора (пли за счет уменьшения адсорбционной насыщенности, или частичного разрушения мыла, или, наконец, уменьшения его подвижностп в адсорбционных слоях при понижении температуры), процесс агломерации под давлением можно проводить даже в присутствии избыточного эмульгатора и при значениях pH вплоть до 13. Это обусловлено очень интенсивным воздействием, вызывающим коалесценцию частиц. Автор процесса считает, что агломерация под давлением протекает благодаря сдвиговым усилиям, вызванным кавитациями, возникающими в латексе при продавливании через гомо- [c.598]

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]

Распыление представляет собой сложный комплекс физикохимических процессов внутриканальный распад топлива при прохождении через сопло форсунки, механическое разрушение под действием сил трения, возникаюших между распылителем и топливом, кавитация, приводящая к парообразованию и вскипанию топлива. [c.222]

Бонди и Солнер (1935) предположили, что кавитация является причиной образования эмульсий. Это предположение принято как в общем верное еще задолго до введения понятий о нестабильности поверхностных волн. Кавитация — это образование в жидкости полостей с последующим их быстрым захлопыванием. Это явление известно в гидравлике уже более 60 лет. Всякий раз, когда мгновенное давление в какой-либо точке жидкости становится отрицательным, жидкость разрывается в этой точке, образуя пустоту, сразу же заполняющуюся паром самой жидкости или газами, растворенными в ней. Разрушение этйх полостей порождает ударные волны, действие которых в масштабах рассматриваемых точек весьма значительно. Кавитация иногда нежелательна (в частности, она вызывает износ гребных винтов кораблей, лопастей турбин), однако, в некоторых случаях ее стараются получить (например, для целей очистки). Обзор о действии кавитации в поле большой интенсивности звука был сделан недавно Сиротюком (1963), а некоторые общие вопросы можно найти в упомянутой выше литературе. [c.51]

Выделение в этих точках пузырьков пара приводит к кавитации, проявляющейся в местных гидравлических ударах, сотрясениях насоса, шумах, падении к. п. д., разрушении деталей йасоса в результате усиления эрозии и коррозии. Для обеспечения бескавитационной работы требуется меньшая допустимая вакуумметрическая высота всасывания центробежных насосов по сравнению с поршневыми. [c.144]

Исследования, проведенные в НАМИ, а также В.В. Антиповым, P.M. Бишировым, Н.И. Бахтияровым. В.И. Романовым и другими, позволили y TaHOBHTij, что износ прецизионных пар топливной аппаратуры носит преимущественно абразивный (по сравнению с их разрушением кавитацией, эрозией, коррози< й и окислением) характер и происходит в результате попадания пыли в топливо. Одним из [c.20]

К упомянутым выше молекулярным процессам следует добавить внутреннюю деструкцию, вероятность образования очага разрушения или трещины. По аналогии с описанием деформирования с позиций молекулярной структуры тела, использованной Бласенбреем и Печхолдом [38], все этн молекулярные процессы можно отнести к четырем физическим перестройкам между соседними сегментами с параллельно расположенными осями цепей изменению конформации (вращение сегмента, гош-гранс-иереход), кавитации, проскальзыванию и разрыву цепи. На рис, 1.12 показаны данные перестройки сегментальных пар. Разрыв цепи и до некоторой степени кавитация и проскальзывание потенциально ухудшают способность полимерной сетки нести нагрузку. В то же время конформационные изменения, по-видпмому, являются консервативными процессами, которые видоизменяют или задерживают, но никогда не вызывают ускорения процесса разрушения. [c.19]

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]

Нефтегазопромысловое оборудование эксплуатируется в весьма сложных условиях. Воздействие возникающих в металле растягивающих, щжлических, знакопеременных напряжений, сил трения, кавитации, абразивного износа и др. в контакте с коррозионно-агрессивной средой приводит к спещ1фическим видам коррозионного разрушения оборудования, таким, как коррозионное растрескивание, водородное охрупчивание, питтинг и др., которые в значительной мере снижают долговечность и надежность оборудования. [c.4]

Эрозия материала стенок канала. При конденсации пузырьков нара давление внутри пузырька остается постоянным и равным упругости насыщенного пара, давление же жидкости повышается по мере продвижения пузырька. Частицы жидкости, окружающие пузырек, находятся под действием все возрастающей разности давления жидкости и давления внутри пузырька и движутся к его центру ускоренно. При полной конденсации пузырька происходит столкновение частиц жидкости, сопровождающееся мгновенным местным повышением давления, достигающим тысяч атмосфер. Это приводит к выщербливанию материала стенок каналов. Описанный механический процесс разрушения стенок каналов называется эрозией и яв гяется наиболее опасным следствием кавитации. [c.227]