Давление паров жидкости. Кавитация

ДАВЛЕНИЕ ПАРОВ ЖИДКОСТИ. КАВИТАЦИЯ [c.6]

Кавитация возникает в определенных условиях в среде потока жидкости.. Она часто появляется на судовых болтах, винтах мешалок, лопатках водяных-турбин и т. д. Причиной кавитации является образование и исчезновение пузырьков, иногда микроскопических, газовых паров в потоке жидкости. При падении давления ниже уровня давления паров жидкости образуются пузырьки, десорб- [c.26]

Кавитационный износ часто сопутствует гидроабразивному. Явление кавитации связано с возникновением в потоке жидкости парогазовых пузырьков, внутри которых давление снижается до давления паров жидкости при данных температурах. При быстром разрушении этих пузырьков, попадающих в область более высоких давлений, образуются гидравлические импульсы ударного характера, интенсивно разрушающие металл. [c.226]

Муссон [18] показал, что потеря металла при кавитации примерно пропорциональна давлению паров жидкости, и подтвердил также положительное влияние впуска небольших объемов воздуха для уменьшения разрушения металла при кавитации. [c.237]

Уравнение (За) достаточно точно для многих задач газовой динамики для воздуха т = 1,4. Однако для жидкостей уравнение (3) необходимо брать (приближенно) в виде (р — Ру) =, где Рг, есть давление паров при кавитации (см. 42). [c.20]

Кавитация начинается при значении, равном давлению паров жидкости Нп.т, и соответствующей температуре жидкости (табл. 4). Следовательно, пр I - = Лп.ж и замене /г -ЬЛв. т=Яв. п можно [c.109]

Рассматривая уравнения (141), можно сделать вывод, что вследствие увеличения температуры воды, при сохранении неизменными всех прочих условий, давление паров жидкости увеличивается и в насосе может возникнуть кавитация. В качестве примера можно рассмотреть случай, когда жидкость в сосуде, откуда производится 112 [c.112]

Кавитация. Под кавитацией жидкости понимают образование под действием местного понижения давления (до величины, меньшей равновесного давления пара жидкости при данной температуре) разрывов или полостей, заполненных паром этой жидкости и растворенным в ней газом, и захлопывание этих полостей, сопровождающееся интенсивными ударами. [c.14]

Кавитация. В случае местных падений давления в насосе ниже давления насыщенного пара жидкости при данной температуре из жидкости начинают выделяться пары и растворенные в ней газы. Пузырьки пара, увлекаемые жидкостью по каналам колеса в область более высоких давлений, быстро конденсируются. Жидкость мгновенно проникает в пустоты, образующиеся при конденсации пузырьков, что приводит к многочисленным мелким гидравлическим ударам, сопровождающимся шумом и сотрясениями насоса. Производительность, напор и к. п. д. насоса при этом резко падают. Описанное явление носит название [c.200]

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]

Чтобы избежать кавитации, жидкость подводят к насосу с подпором. При работе насосов большой производительности такой подпор на линии всасывания, сверх давления паров перекачиваемой жидкости, создают с помощью вспомогательного (подпорного) насоса. [c.64]

При обтекании потоком входного элемента лопатки рабочего колеса происходит резкое возрастание скорости жидкости и, следовательно, падение давления. Падение давления получается также из-за гидравлических потерь в подводе. Если давление на входном элементе лопатки понизится до упругости насыщенных паров жидкости, то возникает кавитация. [c.239]

Если весь кавитационный запас преобразуется в области минимального давления в кинетическую энергию жидкости и израсходуется на преодоление гидравлического сопротивления подвода насоса, то давление понизится до упругости паров жидкости и возникнет кавитация. [c.239]

При некотором значении этого давления в трубке появляется отчетливо видимая зона кавитации, обусловленная сперва выделяющимся газом, а при некотором малом давлении где — упругость насыщенных паров, и парами жидкости размеры зоны кавитации возрастают по мере дальнейшего открытия крана. [c.71]

Кавитация возникнет при ртш == Рн - V Рн. п — давление насыщенных паров жидкости. [c.289]

В 9-1 было установлено, что при работе насосной установки давление во входном патрубке насоса может быть весьма низким и часто здесь возникает довольно глубокий вакуум. Кроме того, как показано в 10-5, на тыльной стороне лопастей возникает дополнительное понижение давления. В итоге в некоторой части рабочего колеса, в основном во входной, абсолютное давление в потоке может снижаться до давления насыщенных паров жидкости, при котором возникает явление кавитации. [c.205]

Физическая природа кавитации, связанная с падением давления в потоке до давления насыщенных паров жидкости и образованием разрывов сплошности течения — каверн, была довольно подробно рассмотрена в 5-1. Наиболее важные воздействия кавитации, увеличение гидравлических потерь, возникновение шумов и вибраций, интенсивный износ поверхностей указывают на недопустимость кавитации при нормальной работе насосов. Условием отсутствия кавитации является требование, чтобы в пределах проточного тракта давление было выше давления насыщенного пара жидкости [c.205]

Предельные (кавитационные) режимы струйных насосов. Если статическое давление на каком-либо участке проточной части СН снижается до давления насыщенных паров текущей жидкости, то в ней возникает парообразование (холодное кипение). Образовавшаяся паро-жидкостная смесь при последующем перемещении попадает в область повышенного давления, где происходит быстрая конденсация паров. Жидкость мгновенно заполняет остающиеся полости, вызывая гидравлические удары. Это явление называют кавитацией, а режим работы СН — кавитационным. Возникновение такого режима наиболее вероятно на участках с наиболее высокой температурой и наиболее низким статическим давление. Такими участками в СН являются выходной участок рабочего сопла и входной участок камеры смешения. Для первого из них характерно струйное истечение высоконапорной вскипающей жидкости, для второго — струйное кавитационное течение инжектируемой или смешанной жидкости. [c.422]

Давление Р может быть близким к давлению насыщенных паров жидкости, если нет заметного пересыщения. В противном случае давление может быть еще более низким — вплоть до отрицательного при больших пересыщениях. Число кавитации А непостоянно, а меняется в зависимости от конкретных условий течения, газосодержания, присутствия загрязняющих частиц и ПАВ, а также от ряда других факторов. [c.64]

Наличие зародышей образования газовой (паровой) фазы в потоке жидкости приводит к тому, что отрицательные давления в жидкости не возникают и кавитация начинается с выделением газа из нее при давлении, несколько более высоком, чем давление насыщенного пара. В этом случае кавитация возникает при значении к несколько большем, чем то, которое соответствует давлению паров и начало кавитации зависит от газосодержания (рис. П.11). [c.64]

Джелус рассчитал также давление в пульсаторе. Давление можно вычислить только приближенно, поскольку при расчете нужно принимать произвольно значение поправочного коэффициента, учитывающего трение жидкости. Максимальное давление всегда совпадает по фазе с максимальной потребляемой энергией. Знание величин давлений, возникающих в пульсаторе, очень важно, так как от величины давления зависит прочность пульсатора. Если минимальное значение давления оказывается меньше давления паров жидкости, находящейся в контакте с пульсатором, то возникает кавитация и пульсирование становится неэффективным. Вильямс провел подобный расчет и установил, что фактором, определяющим возникновение кавитации, является парциальное давление растворенного в жидкости воздуха. [c.590]

Явление кавитации (от avitas — пустота) представляет собой возникновение в потоке жидкости парогазовых пузырьков, где давление снижается до давления паров жидкости при соответствующей температуре, и последующее сокращение этих пузырьков при перемещении их в зону повышенного давления. Кавитационное разрушение металла вызывается гидравлическими импульсами ударного характера, которые возникают при быстром сокращении парогазовых пузырьков, попадающих в область более высоких давлений. Результаты работ, выполненных в этой области [15, 58, 61], показывают, что механизм кавитационного разрушения очень сложен и до настоящего времени полностью не изучен. Имеется и другое представление о механизме кавитационного разрушения [32], по которому материал на микроучастках поверхности в момент захлопывания кавитационных пузырьков работает не на удар, а на отрыв. Полагают, что в данном случае причиной гидроэрозии являются высокочастотные импульсы микрообъемов жидкости отрывного характера. [c.6]

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]

Для понимания процесса кавитации необходимо проанализировать поведение пузыря воздуха, находящегося в акустическом поле с переменным давлением Р — Р sin (оТ, где Р — амплитуда давления (Нолтинг и Непира, 1950, 1951). Существует несколько механизмов, посредством которых в жидкости образуются такие пузыри-зародыши кавитации (Сиротюк, 1963). Вот основные из них а) флуктуации температуры, что дает избыточный пар жидкости б) очень мелкие твердые частицы примесей, нарушающие структуру жидкости в) уже существующие газовые пузыри — примеси растворенных газов г) ионы, возникающие под действием космических лучей или естественной радиации. Когда такой пузырь находится в поле с переменным звуковым давлением, характер явления зависит от отношения частоты вынужденных колебаний со к частоте собственных колебаний пузыря со 01 причем [c.51]

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]

В процессах кипения и кавитации зародыши новой газообразной фазы (пузырьков пара) возникают виупр(Н метастабильной жидкой фазы. При кипении жидкоста в открытом (незамкнутом) сосуде жидкость испаряется в йеограниченный объем (атмосферу), и давление пара над плоской поверхностью жидкости не повышается, так что процесс кипения происходит при атмосферном давлении Рптм. (В замкнутом [c.124]

При распространении ультразвуковых волн в жидкости, если их интенсивность достаточно велика, может наступить явление кавитации. Упругие колебания в жидкости вызывают процессы сжатия и разрежения, повышения и понижения давления. При понижении давления сплошность среды нарушается, в ней появляются полости (пузырьки) при повышении давления пузырьки захлопываются, что вызывает появление мгновенных пиков давления, достигающих десятков мегапаскалей. В то же время на поверхности кавитационных пузырьков образуются электрические заряды и поля с напряженностью в сотни В/см. Это может вызвать пробои в пузырьках и ионизацию пропикшнх в нпх паров жидкости. При захлопывании пузырьков ионы попадают в жидкость. Эти процессы могут привести как к чисто механическому воздействию на помещенные в жидкость изделия, так и к ускорению химических реакций, в том [c.371]

Кавитация возникает, когда абсолютное давление потока уменьшается практически до давления насыщенных паров жидкости. При этом нарушается сплошность потока, из которого при вскипании жидкости в зоне пониженного давления интенсивно выделяются пызырьки, заполненные парами жидкости н растворенными в ней газами. При появлении на некотором участке потока кавитации увеличивается потеря напора, возникают шум, вибрация стенок, наблюдается процесс эрозии материала [c.157]

При критическом значении кавитационного запаса ДЛкр в узком сечении канала возникает кавитация и устанавливается минимальное давление, практически равное давлению насыщенных паров жидкости (рис. 2-32). Поддерживать постоянный расход при дальнейшем снижении входного давления оказывается невозможным. Поэтому последующие точки характеристика получают, увеличивая вместе с понижением давления в кавитационном баке открытие затвора 14 (см. рис. 2-33) так, чтобы входное давление и, следовательно, расход [c.162]

При малом / 1 или большом (при большом п ) давление p в цилиндре может достигнуть величин, соответствующих интенсивному выделению из жидкости парогазовых пузырей (режим /). При этом в цилиндре будут устанавливаться давления большие, чем р1ц. Величину р ц определяют условия равновесия газовой и жидкостной фаз. Из-за меньшей разности давлений pi — pia < равного давлению р насыщенных паров жидкости (режим ///). Тогда в цилиндр под действием постоянной разности PlH — Рнп будет поступать постоянный расход ( ттах- В результате описанного процесса на участке /—4 (рис. 4-22, б) в цилиндре будет нарастать объем незапол-нения V . Его величина пропорциональна площади ]—3—4—2—1. На участке 4—5—6, где интенсивно убывает, величины Qt превысят Qht и объем полости V будет уменьшаться. Объем восполнения V , поступающий в цилиндре на участке 4—5—6, пропорционален площади 4—5- —4. Если режим / (начало кавитации) достаточно удален от начала хода поршня и соответственно объем V незаполнения мал, то полость, образовавшаяся в цилиндре, успеет заполниться на участке 4—6 в результате втекания объема V = V . К концу хода 5 цилиндр будет заполнен и подача насоса, несмотря на существование кавитации, не снизится. С уменьшением давления Pi (или с возрастанием при увеличении п ) область начала незаполнения (режим /) смещается к началу хода поршня S (режим О), а начало восполнения (режим /V) — к концу хода поршня 5 (режим VI). При этом объем V возрастает, а объем уменьшается. Если V > V , жидкость не успеет заполнить цилиндр к концу хода поршня и подача насоса будет снижаться. Минимальное значение pi , при котором начинается кавитационное снижение подачи, обозначим pi min- [c.319]

Кавитация, обусловленная выделением паров жидкости, происходит по-разному в однокомпонентных (простых) и многокомпонентных (сложных) жидкостях. Для однокомпонентной жидкости давление, соответствующее началу кавитации, вполне определяется упругостью насыщенных паров, зависящей только от температуры, и кавитация протекает так, как было описано выше. [c.73]

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]

Если давление внутри насоса становится равным, упругости паров жидкости при данной температуре, то в нем происходит интенсивное парообразование, выделение растворенного в жидкости воздуха и отрыв жидкости от лопаток колеса. Наступает явление кавитации, сопря-женмор с резким падением производительности и к, п. д. насоса и возникновением ударов, разрушающих колесо и корпус насоса. [c.109]

С флотореагентом в соотношении к нефтешламу 1 1, при необходимости через патрубок б направляют острый пар для размягчения нефтешлама до жидкого состояния и включают вибратор 2. В реакторе 1, который разделен перегородкой 7 на два отсека / и II, происходит смешение исходных компонентов в режиме низкочастотной вибрационной кавитации. Низкочастотная кавитация сопровождается такими физическими эффектами, как образование и схлопывание при достижении критического объема кавитационных каверн с образованием микрогидравлических струек, которые активно способствуют очистке загрязнений с твердыми компонентами смеси. Объем смеси увеличивается на 1/3 от исходного и эта часть сливается из реактора 1 через патрубок 3. При низкочастотной кавитации нарушается закон Паскаля, т. е. жидкость неравномерно давит на все стенки сосуда. При повышении давления (подъем жидкости на 400 мм) жидкость не выливается из реактора. За счет мощных гидравлических потоков, охлопывающихся кавитационных каверн в реакторе происходит тщательное перемешивание всех компонентов. При этом нефть или нефтепродукты флотируются на поверхность воды, а за счет вибрации твердые очищенные включения транспортируются по наклонной под углом 5-15 к стенке 8 и через патрубок 5 удаляются вместе с частью жидкой фазы в отстойник. Из отстойника нефть отправляют на переработку. [c.64]

Величину Явак замеряют при испытаниях насоса в определенных сечениях всасывающего патрубка. В то же время кавитация возникает обычно не в месте замера, а на входе в рабочее колесо насоса (на тыльных сторонах лопастей). В этих местах давление при кавитации понижается до значения, приблизительно соответствующего давлению насыщенных паров жидкости (при температуре, имеющей место при испытаниях). В точке замера давления (на всасывающем патрубке насоса) напор в момент начала кавитации будет больше напора, соответствующего давлению насыщенных паров, на величину АЛ. [c.116]

Обратимся к существу гипотезы А. Ф. Беляева. Работами последних лет [212—214] было установлено, что сравнительно небольшие изменения давления могут вызвать в некоторых ЖВВ кавитацию и взрыв. Согласно работам Гордеева [213], возбуждение взрыва происходит во время захлопывания достаточно крупных кавитационных полостей (каверн). При этом основу механизма составляет разогрев и зажигание содержащихся в каверне паров жидкости в смеси с растворенными газами вследствие их быстрого сжатия. Учитывая, что разогрев TJ Го паров пронорцио- [c.265]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология