Развитая стадия кавитации

Различают три стадии кавитации начальную, развитую и суперкавитацию. При начальной стадии каверна (кавитационная область) отсутствует. Развитая стадия отличается наличием значительных каверн иа обтекаемом теле. В условиях суперкавитации весь обтекаемый элемент находится в зоне каверны. [c.36]

Одним из источников вибрации центробежных насосов являются различные формы кавитации. Газовая кавитация вызывает рост вибрации в диапазоне частот от 1 до 10 кГц. Начальные стадии паровой кавитации отчетливо проявляются в диапазоне частот 5—30 кГц и выше, а ее дальнейшее развитие приводит к интенсивной вибрации во всем звуковом диапазоне частот. [c.82]

Здесь кавитация рассматривается как чисто механическое явление пульсация давлений в турбулентном потоке около давления насыщенного пара приводит к образованию и захлопыванию пузырьков-каверн, что создает шум, вибрации и высокочастотные удары, которые вызывают разрушение обтекаемых поверхностей. В действительности кавитация представляет собой гораздо более сложное явление, и хотя рассмотренные механические факторы по всей видимости, имеют решающее значение, определенное воздействие могут оказывать и другие. Имеются указания, что на начальную стадию кавитации влияет содержание свободного и растворенного воздуха, развитие кавитации может зависеть и от термодинамических процессов, связанных с образованием и конденсацией пара, при кавитации могут проявляться химические и электрические явления. Какова роль всех этих дополнительных факторов, пока не установлено. [c.80]

Таким образом, кавитационные явления на начальной и достаточно развитой стадиях кавитации подчиняются различным закономерностям. i [c.175]

Развитая стадия кавитации [c.177]

Различают три стадии кавитации начальную, развитую и суперкавитацию. При начальной стадии кавитационная каверна (область) отсутствует. Развитая стадия отличается наличием значительных кавитационных каверн на обтекаемом теле. В условиях суперкавитации весь обтекаемый элемент находится в зоне кавитационной каверны. Кавитация сопровождается признаками, отрицательно сказывающимися на работе насоса. [c.117]

Влияние кавитации на характеристики насоса. Кавитация сопровождается нарушением неразрывности потока в насосе и отражается на нормальных его характеристиках. Начальная стадия кавитации, ограниченная неболь-. шой областью (местная кавитация), не сказывается заметно на подаче и напоре насоса и проявляется характерным потрескиванием в области всасывания, обусловленным гидрав тическиМи ударами. Местная кавитация может сопровождаться разрушением материала колеса или корпуса насоса.. Кавитация более развитая приводит к уменьшению подачи, напора и к. п. д. насоса, а затем и к полному срыву его работы. На рис. 111 показано влияние кавитации на характеристики насоса пунктиром отмечен нормальный ход характеристик без кавитации. [c.189]

Примерный подсчет для р = 15° и различных значений показывает, что требуется очень значительное изменение качества 5, чтобы было обнаружено изменение т]р, например, уменьшение значения I от 40 до 20 вызывает падение Цр с 0,908 до 0,823. Таким образом, этот пример показывает, что если наблюдается уменьшение или увеличение Цр на 2—6%, то это изменение является результатом значительных изменений в подъемной силе и в сопротивлении профилей лопасти, т. е. более чем вероятно связано с явлением кавитации лопастей в развитой стадии. [c.157]

Экспериментальные исследования установили, что начало образования первых кавитационных пузырьков происходит одновременно с появлением ультразвуковых волн. Визуальные наблюдения с использованием стробоскопа показали, что рост амплитуды ультразвуковых колебаний совпадает с развитием щелевой кавитации. Совпадение начала кавитации с возникновением ультразвуковых колебаний наблюдалось во всех экспериментах, вне зависимости от типа лопастей рабочего колеса и режима работы гидромашины. Второй важной задачей рассматриваемых исследований являлось установление связи между составляющими кавитационного шума и падением мощности турбины, т. е. срывом работы гидромашины. Таким образом, акустический метод дает возможность объективно зарегистрировать и качественно оценить интенсивность начальной стадии кавитации и проследить за ее развитием. [c.236]

Фиг. 1. Различные стадии развития кавитации в расходомере Вентури

Рис. 3.6. Схемы последовательных стадий развития кавитации в прямой

Исследования автора показали, что кавитация возникает за неровностями поверхности затвора в сжатом сечении кольцевой щели Визуальные наблюдения за развитием кавитации показали, что в начальной стадии (х = 6—7) появляется трудно различимая глазом кавитационная область (каверна). С развитием кавитации (и = 4—5) в конце каверны образуются пенные водовороты, а вспененный и завихренный поток периодически заполняет конец каверны и так же периодически уносится общим течением. Несмотря на явно периодический характер щелчков, течение остается устойчивым. При х = 3—4 поток начинает периодически отрываться от поверхности затвора в виде кавитационных каверн (размером /2—диаметра затвора), которые отчетливо видны на расстоянии 1—2 диаметров от затвора. Эта стадия кавитации обусловливает неустойчивую работу гидранта и связанную с ней пульсацию расхода и давления в подводящем трубопроводе. [c.366]

Начальной стадии кавитации соответствуют большие значения V., а развитой кавитации — малые. Проведенный по этой формуле расчет показал, что у исследованных гидродинамических излучателей >Сщ = 0,2—1,0 а Кср=0,4—3,0 (с учетом колебательной скорости пластины). [c.18]

На фиг. 10 показаны несколько кадров киносъемки колеблющейся пластинки при расстоянии от сопла до пластинки, равном 3,65 мм. Остальные гидродинамические, геометрические и акустические параметры излучателя такие же, как и в предыдущих экспериментах. Как видно образующаяся в этом случае кавитация за пластинкой и щелевая кавитация относятся к менее развитой стадии. Каверны за пластинкой—малого размера, оптически они более прозрачны, что говорит о малом количестве кавитационных [c.20]

При развитии кавитации в обратных токах возрастают потери, приводящие к уменьшению их энергии. Вследствие этого уменьшается длина обратных токов распределения и воздействие на активный поток (рис. 5.16). В некоторых случаях при начальной стадии кавитации наблюдается некоторое увеличение длины распространения зоны обратных токов, что, очевидно, объясняется уменьшением потерь на границах между струями обратных течений, вытекающих из межлопаточных каналов шнека и потоком, входящим в шнек. [c.286]

Кавитация, в основном профильная, может иметь различные формы или стадии развития, показанные на рис. 5-6. Здесь а — пузырьковая форма кавитации, прн которой разрывы сплошности имеют вид отдельных движущихся пузырьков — каверн б — зональная или пленочная, характеризующаяся наличием сплошной каверны, заполненной пульсирующими вихрями жидкости в — отрывная, когда в каверне имеется полость, не заполненная жидкостью, иг — суперкавитация, при которой полость настолько развита, что она замыкается за пределами профиля. [c.106]

Для разных стадий развития кавитации различают следующие надкавитационные напоры [c.15]

И ФОРМЫ КАВИТАЦИИ. СТАДИИ РАЗВИТИЯ КАВИТАЦИИ [c.7]

В качестве примера различных стадий развития кавитации рассмотрим процессы, происходящие в расходомере, и их влияние на его пропускную способность. Характеристика расходомера, изображенного на фиг. 1, приведена на фиг. 27, а. [c.11]

При х/7 = 1 кавитация охватывает всю лопасть при хИ > 1 в потоке жидкости образуется срыв с обеих сторон лопасти и движение происходит с образованием поверхностей разрыва. Этим различным стадиям развития кавитации данного профиля соответствуют вполне определенные значения коэффициента кавитации к. [c.15]

Точно так же, как и коэффициент кавитации к, различным стадиям развития кавитации в машине соответствуют различные значения а. Связь коэффициента кавитации о с коэффициентом кавитации к выявляется с большой наглядностью из совместного рассмотрения уравнений (6), (7) н фиг. 4 [c.16]

В описываемых исследованиях была предпринята попытка определить давления в потоке при возникновении и различных стадиях развития кавитации. С этой целью при помощи абсолютного манометра измерялось пьезометрическое давление на стенках - расходомера. Для того чтобы определить интересующие нас величины давлений, необходимо знать, насколько точно замеренное осредненное во времени пьезометрическое давление представляет давление внутри кавитационной зоны при различных стадиях развития кавитации. Анализ полученных результатов и обзор существующей литературы [86 ] показывают, что хотя давление, измеренное на стенке расходомера, несколько больше, чем в потоке жидкости около стенки, но изменяются они одновременно и однозначно. [c.69]

Обычно при проектировании гидроэлектрической станции или насосной установки за расчетное значение принимается величина а, несколько большая т, е. определение допустимой высоту всасывания производится с некоторым запасом. В связи с этим для практики чрезвычайно важно знать, в каком соотношении находится о, соответствующая той или иной стадии развития кавитации, с а р. [c.156]

Под действием звуковых колебаний стенки камеры рабочего колеса деформируются. Эта деформация воспринимается пьезоэлектрическим датчиком, который преобразует механические колебания в электрические, пропорциональные им по амплитуде и равные по частоте. Электрические колебания, в свою очередь, могут быть надлежащим образом зарегистрированы и измерены. Присутствие в воде пузырьков, наполненных паром и воздухом, очень сильно увеличивает поглощение звука. При начальной стадии развития кавитации, когда размеры пузырьков малы по сравнению с длиной звуковой волны, т. е. при очень низкой частоте звука, происходит огибание звуковой волной этих пузырьков и обычно отражения не происходит. По мере развития кавитации, когда появляются звуковые волны более высокой частоты и размеры пузырьков становятся сравнимы с длиной волны, звуковые волны рассеиваются во все стороны. [c.235]

Снижение интенсивности кавитационно-абразивного износа на начальных стадиях развития кавитации, по-видимому, можно объяснить тем, что возникающие на лопастях рабочего колеса кавитационные зоны как бы защищают поверхность лопастей от действия абразивных частиц. При подачах, превышающих оптимальную, кавитационные зоны возникают на рабочих поверхностях лопастей, а при подачах, меньших оптимальной, — на тыльных [14]. [c.218]

Принято подразделять кавитационный процесс на три стадии. В начальной стадии зона кавитации заполнена (Смесью жидкости и более или менее крупных пузырьков пара. Во второй стадии в кавитирующем потоке на ограничивающей поверхности образуются крупные каверны, срываемые потоком и вновь образующиеся. Это стадия развитой кавитации. Третья стадия—суперкавитация весь обтекаемый элемент гидромашины лежит в области каверны. [c.126]

Большой интерес представляют исследования по воздействию ультразвука на химические реакции. Ускорение химических реакций с помощью ультразвука проявляется лишь при такой его интенсивности, когда возникает кавитация. Разрыв химических связей и ионизация молекул происходят в слое жидкости, примыкающем к кавитационному пузырьку [65], вследствие возникновения ударных волн при захлопывании последнего. Химические реакции в поле ультразвуковых волн интенсифицируются также благодаря резонансным пульсациям кавитационных пузырьков, при которых возникают значительные местные перепады давления. Френкель Я- [60] показал, что для стадии образования и развития кавитационной полости характерно возникновение больших электрических напряжений, вызывающих электронный пробой. В условиях последнего в кавитационной полости возникают богатые энергией свободные радикалы, ионизированные молекулы и ионы. [c.120]

В таблицу 3.6 сведены результаты наблюдений на шнеках с различной геометрией входного участка лопаток начальной стадии развития кавитации, там же даны значения относительного [c.175]

Исследование кавитационных характеристик имеет своей целью определение избыточных подпоров на всасывании, соответствующих различным стадиям развития кавитации. В процессе этих исследований устанавливаются подпоры [c.270]

Для насосов двигателей летательных аппаратов наибольшее значение имеет срывной кавитационный режим. Для определения этого режима рассмотрим обтекание решетки бесконечно тонких пластин потоком вязкой жидкости при развитой стадии кавитации, соответствующей предсуперкавитационному состоянию. [c.158]

Много споров было относительно того, является ли кавитационная эрозия чисто механической проблемой пли химической (п, следовательно, может рассматриваться, как один нз видов коррозии), или же, наконец, это есть результат одновременного действия обоих факторов. По этому вопросу имеется обширная литература. В 1912 г. Рамзей [27] предположил, что кавитационная эрозия является формой электролитической коррозии участков металлической поверхности, имеющих закалочное напряжение, на которых происходит разрушение образующихся кавитационных пузырьков. По мнению Фиттенгера [28], доминирующим в этом случае является механическое разрущение, в то время как электрохимические эффекты играют незначительную роль. В теории, предложенной Новотным [11] постулируется, что разрушение под действием кавитации является по своей природе чисто физическим процессом. В общепринятой теории, развитой в более поздний период, принимается, что в первоначальной своей стадии кавитация является чисто физическим процессом. Однако в результате этого процесса поверхность оказывается в значительной мере разрушенной и менее прочной. Поэтому она чрезвычайно легко подвергается коррозии, особенно на тех участках, где разрушение кавитационного пузырька приводит к возникновению питтингообразного углубления. После этого наблюдается быстрое развитие коррозионного процесса питтингового характера. Участки металла, подвергающиеся коррозии, делаются еще менее прочными и становятся все более восприимчивыми к кавитационному разрушению. В конце концов ситуация становится катастрофической, так как кавитация и коррозия взаимно ускоряют друг друга, что приводит к развитию питтинговой коррозии по всей толщине футеровки. [c.141]

Увеличению производительности процесса экстракции /особенно для системы масло-фенол/ сильно мешает длительность последней стадии процесса- коалесценции капель. Для ускорения коалесценции капель целесообразно применять акустические колебания, при этом оптимальные технологические и акустические условия следующие сильно развитая кавитация во всем объеме нормальное давление малое время акустического воздействия на продукт. При лабораторной экстракции под воздействием акустических колебаний /на аппарате УЗДН-2 на частотах 22 и 44 кГц/ отмечено ускорение расслоения фаз. При смешении в аппарате ГАРТ в промышленных условиях наблюдается сокращение времени разделения фаз на 30 и увеличение выхода рафината на 2-42 или улучшение его качества. [c.38]

Тено [27] дает следующую зависимость для подобия при кавитации, развитие которой перещло за начальную стадию [c.248]

Дадим определения надкавитацион н ы м напорам Ае, соответствующим различным стадиям развития кавитации при кинематическом подобии потока на входе в насос, [c.21]

С. С. Рудневым, А. А. Ломакиным, А. Ф. Лесохнным, Г. Ф. Про-скурой и А. И. Степановым разработаны эффективные методы расчета кавитационных параметров гидравлических машин, позволяющие оцепить влияние кавитации на различных стадиях ее развития. [c.3]

Величины v , как это видно из графика, в обоих случаях очень велики при низких значениях давления насыщенных паров. В частности, очень трудно представить, что насос обеспечивает 97% от первоначального напора при геличине и = 0,7, т. е. при наличии 70 о пара по объему во всасывающем патрубке насоса. Это надо понимать таким образом, что пар занимает 70% от объема кавитационной области, размеры которой меняются, но при начальной стадии развития кавитации она занимает только небольшую часть от объема всасывающего патрубка насоса. [c.132]

Решение этих задач осложняется отсутствием надежной мб-тодики пересчета модельных кавитационных характеристик на натуру и несовершенством существующей методики определения модельных кавитационных характеристик насосов. Принятая методика определения начала кавитации на моделях по срыву энергетических характеристик позволяет фиксировать кавитационные явления в осевых насосах только при значительном их развитии. Между тем отрицательные явления в виде вибрации агрегата, эрозии обтекаемых поверхностей и шума отмечаются на более ранних стадиях развития кавитации. Поэтому обоснованное назначение глубины установки рабочего колеса на проектируемых и введение обоснованных ограничений в режимах на эксплуатируемых станциях возможно только на основании результатов натурных кавитационных испытаний, включающих определение величины и расположение зон кавитации и эрозии, измерение вибраций и уровня шума. [c.218]

Вследствие невозможности снятия кавитационных характеристик крупных насосов на заводских кавитационных стендах их пересчитывают с модельных характеристик, полученных изложенным выше энергетическим способом, т. е. по снижению энергетических показателей при снижении давления перед рабочим колесом. Такая методика позволяет определять кавитационные явления только при значительном их развитии. Между тем отрицательные явления в виде вибрации агрегата, эрозии обтекаемых поверхностей и шума отмечаются на более ранних стадиях развития кавитации кроме того, при пересчете кавитационного запаса с модели на натуру вносятся погрешности из-за отсутствия возможности моделирования всех изменяющихся параметров. Поэтому часто насосы, установленные и эксплуатируемые в соответствии с заводской кавитационной характеристикой Нэ имеют повышенную вибрацию, а после короткого периода эксплуатации зна-чительный объем кавита-ционной эрозии. Особенно большие неприятности из-за кавитации отмечаются в насосах, изготовленных из чугуна и других материалов с пониженной стойкостью против кавитационной эрозии. [c.152]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология