Кавитация паровая

По таким показателям фракционного состава, как температура начала перегонки и температура выкипания 10% (об.) оценивают испаряемость топлива и связанные с ней пожароопасность, пусковые свойства топлива, склонность к образованию паровых пробок в топливной системе, возникновение кавитации в насосах. Чем ниже указанные температуры, тем выще опасность нарушения работы топливной системы и больше потери топлива от испарения. [c.9]

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]

При резком понижении давления в жидкости, содержащей малое количество растворенного газа, в области температур, далеких от точки кипения, наблюдается быстрый рост зародышей. При наличии растворенного газа и медленных изменениях давления (низкие частоты) в фазе расширения пузырька в нем уменьшается концентрация газа и это обусловливает диффузию последнего из жидкости в пузырек. Поскольку в процессе колебаний изменяется и площадь пузырька, диффузия оказывается направленной и постепенно пузырек растет. При температурах, близких к точке кипения, происходит быстрое испарение жидкости в растущий пузырек, и возникает так называемая паровая кавитация [18]. Наконец, в определенных условиях (например, в [c.58]

Эти различия в проявлении кавитации вызваны особенностями рабочих колес. В колесах с низким межлопастные каналы узкие и длинные. Как только давление на входе в колесо снижается до давления парообразования, небольшое увеличение расхода жидкости приводит к распространению паровой области по всей ширине канала. В колесах с высоким каналы между лопастями широкие и короткие. Поэтому требуется значительное увеличение расхода и соответствующее снижение среднего давления перед лопастями, чтобы зона парообразования распространилась на всю ширину канала. [c.146]

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]

Вибрации, интенсивность которых зависит от развития кавитации. Как во всяком явлении равновесия фаз, конденсация пара в полостях происходит с запаздыванием, вследствие чего возврат к равновесному состоянию совершается резко и охватывает большую часть паровой полости. Паровые полости как бы дышат — надуваются и сжимаются. Это явление на различных лопастях может быть сдвинуто по фазе, и тогда колебания давления могут суммироваться в ненулевую результирующую поперечную силу, действующую на ротор и вызывающую вибрации [23]. [c.147]

Кавитацией называется нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполненных паром или газом. Кавитация возникает при понижении давления, в результате чего жидкость закипает или из нее 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 кавитацию часто называют паровой. Паровую кавитацию сопровождают следующие основные явления [c.237]

В лопастном насосе паровая кавитация возникает на лопатке рабочего колеса обычно вблизи ее входной кромки. Давление здесь значительно ниже, чем давление во входном патрубке насоса из-за местного возрастания скорости при натекании на лопатку и из-за гидравлических потерь в подводе. [c.238]

Это местное нарушение сплошности течения с образованием паровых и газовых пузырей (кав(зрн), обусловленное местным падением давления в потоке, называется кавитацией. [c.71]

В гидросистемах кавитация может возникать в трубопроводах низкого давления — во всасывающих трубопроводах. В этом случае область кавитации распространяется на значительную часть всасывающего трубопровода или даже на всю его длину. Поток в трубопроводе нри этом делается двухфазным, состоящим из жидкой и паровой фаз. [c.72]

При наличии легких фракций многокомпонентные жидкости более склонны к кавитации, и паровая фаза в них удерживается дольше, но процесс кавитации выражен менее резко, чем у однокомпонентных жидкостей. [c.73]

Паровую кавитацию сопровождают следующие основные явления. [c.227]

Несмотря на то, что электрохимическая коррозия имеет значение уже в начале инкубационного периода, определяющим фактором является прежде всего механическое воздействие воды при разрушении паровых полостей. Известно, что кавитации подвержены неметаллические материалы, например стекло. Случайные пики давления при разрушении полостей составляют несколько тысяч. мегапаскалей. [c.27]

На кавитацию влияет и протяженность области пониженного давления в потоке. Чем она больше, тем больше время прохождения частиц жидкости через зону пониженного давления, тем больше паровых пузырей образуется, тем крупнее они будут. Это означает, что интенсивнее будет проходить кавитация, больше окажется ее вредных последствий. [c.76]

Возникновение кавитации изменяет гидродинамические характеристики гидроструйных насосов. Образующиеся в жидкости паровые или газовые пузырьки будут заполнять часть поперечного сечения камеры смешения, что уменьшает соответственно объем подсасываемой жидкости. Обычно в гидроструйных насосах кавитационные явления возникают на границах раздела струй активной и подсасываемой жидкостей, и только в редких случаях пузырьки заполняют все сечение камеры смешения. Поэтому в гидроструйных насосах в меньшей степени приходится опасаться кавитационного разрушения проточного тракта, чем в лопастных насосах. [c.52]

С кавитационным износом приходится часто сталкиваться после эксплуатации или длительных испытаний топливных насосов. В результате кавитационного износа происходит вымывание материала на входных каналах у торцов роторов плунжерных насосов, на поверхностях торцевых втулок и корпусах шестеренчатых насосов, а также на лопатках колеса центробежных насосов. В некоторых случаях глубина кавитационного износа достигает 5—10 мм. Это следствие кавитации, которая наступает в полостях всасывания топлива, когда местное давление топлива достигает величины упругости его паров [143]. В этот момент может происходить образование паровых пузырьков и значительное повышение гидродинамического удара всасываемой струи топлива. Поэтому кавитационное изнашивание деталей топливных насосов чаще встречается при работе на топливах широкого фракционного состава типа Т-2. [c.40]

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]

Давление начала газовой кавитации лежит несколько выше давления паровой кавитации тогда, когда в жидкости имеются зародыши роста пузырьков газовой (паровой) фазы [123]. Однако возникновение пузырьков газа и их рост в процессе газовой [c.64]

Возможность образования паровых пробок в системе питания в первую очередь связана с давлением насыщенных паров применяемого топлива. При прочих равных условиях интенсивность кавитации возрастает при использовании топлива с более высоким давлением насыщенных паров. Наибольшая кавитация возникает в том случае, когда топливо начинает кипеть, тогда, когда давление насыщенных паров топлива превысит минимальное давление в топливной системе. Такое давление возникает на входе в топливный насос, где вследствие некоторого разрежения топливо находится под давлением, ниже внешнего атмосферного. [c.174]

Переход жидкости в паровую фазу может возникать в системах питания и охлаждения в этом случае в системе возможно образование паровых пробок, нарушающих нормальную работу системы и двигателя. В замкнутых системах двигателя при достаточно высоких температурах давление насыщенных паров, достигшее заметной величины, на отдельных участках может привести к разрушению системы. В условиях низких температур давление упругости пара жидких компонентов топлива существенно влияет на работу таких важнейших элементов системы двигателя, как насосы, форсунки, клапаны и др., главным образом из-за образования кавитации, так как испарение жидкости возможно не только со свободной поверхности, но и внутри пузырьков пара, которые образуются в жидкости при низких давлениях. [c.46]

В общем случае явление кавитации представляет собой образование разрывов сплошности в жидкости. Известно [17], что жидкости, не содержащие каких-либо примесей, способны выдерживать, не разрываясь, довольно высокие растягивающие усилия, иногда достигающие величин 314 МПа. Температурные флуктуации, приводящие к образованию паровых зародышей, понижают прочность воды до 157 МПа. Экспериментально доказано, что при соблюдении особых предосторожностей можно добиться того, чтобы вода выдерживала растягивающие напряжения в 27 МПа. Вместе с тем, на практике в обычных лабораторных и натурных условиях кавитация наступает уже при давлениях, близких к давлению насыщенных паров при данной температуре. Такое расхождение теоретических и опытных данных обусловлено тем, что естественная вода содержит ядра или зародыши кавитации в виде мельчайших твердых или газообразных частичек — включений. Это вредное явление, с которым приходится встречаться при работе насосов, турбин и других гидромашин. Борьба с кавитацией является важнейшей технической проблемой. [c.7]

I — бескавитационная работа //—газовая кавитация III— парогазовая кавитация IV — паровая кавитация V — суперкавитация [c.194]

Разрыв смазки при вращении цапфы отличается большей стационарностью. При этом каверны в значительной степени заполняются проникающим в них атмосферным воздухом. Вместе с тем и здесь происходит паровая кавитация в полостях, возникших в смазке в зонах пониженного давления и переносящихся вместе с потоком смазки в зону повышенного давления. Смыкание паровых каверн сопровождается резкими местными гидравлическими ударами, иногда вызывающими эрозию рабочих поверхностей цапфы и втулки. Вязкость смазки при этом оказывает двоякое действие она отчасти демпфирует удар отчасти же концентрирует ударную струю на стенку. [c.47]

Анализ переходных режимов, реализующихся на восходящих участках рельефных трубопроводов, свидетельствует, что при остановке нефтеперекачивающей насосной станции (НПС) реализуется особая форма гидроудара, сопровождаемая нарушением сплошности (кавитацией) потока. Из-за остановки НПС с последующим восходящим участком в нем возникают переходные процессы с образованием паровых полостей или парожидкостных режимов течения — подача нефти НПС прекращается, а движение нефти по инерции по трубопроводу на восходящем участке еще происходит. При этом из-за перемены направления движения части потока в потоке происходит схлопы-вание паровых полостей или паровых пузырей двухфазной области течения, что и приводит к значительному возрастанию давления в трубопроводе. [c.160]

Внешняя целостность жидкого тела является до некоторой степени кажущейся, На самом деле оно пронизано множеством поверхностей разрыва, которые при отсутствии растягивающих внешних усилий не успевают развиться, однако спонтанно исчезают в одних местах, одновременно возникая в друтих и образуя в теле, в каждый данный момент времени совокупность микрополостей (кавитаций) в виде трещин, дырок и т.п. Возникновение и исчезновение этих микрополостей является результатом флуктуаций плотности, связанных с тепловым движением. Подобные флуктуации несколько искажают однородность тела в малых объемах, не нарушая ео существенным образом. В макроскопически однородном теле до некоторых граничных внешних условий yп e твyют лишь гомофазные флуктуации. При этом не исключается существование гетерофазных флуктуаций, приводящих при незначительном изменении внешних условий к образованию зародышей новой фазы, например возникновению в жидкости твердой фазы при пониженных температурах, либо паровых пузырьков — при повышенных (естественно, при соответствующих других внешних условиях). Причем значения этих температур находятся вблизи температур застывания (помутнения), либо кипения жидкости. [c.87]

Конденсация пара на пов-сти жидкости того же в-ва происходит в технол. аппаратах на пов-сти подаваемых в объем пара диспергированных (напр., с помощью распылит, форсунок) струй или стекающих по насадке тонких пленок жидкости. Диспергирование или распределение жидкости на тонкие пленки позволяет сильно развить повчггь контакта фаз. В ряде случаев К. наблюдается при поступлении пара в объем жидкости в виде струй или пузырьков (барботаж), а также при образовании паровых пузырьков в объеме жидкости, напр, при кавитации. [c.450]

НИИ в этом режиме. С точки зрения физики этот факт объясняется переходом от схлопывающеся к паровой кавитации с преобладанием эффектов выпрямленной диффузии [1]. [c.52]

При сравнительно небольших изменениях давления в воде по пути движения пузырька во флотаторе (на 0,05—0,15 МПа) паровая кавитация пе возникает и потому инерционными чле- 1амн в уравнении (5.52) можно пренебречь. Кроме того, изменение давления во времени происходит сравнительно медленно (и течение 150—2000 с), поэтому конвективным членом дС да в уравнении (5.47) также можно пренебречь, и оно примет вид [c.104]

Быстрое расширение пузырька с испарением жидкости носит название паровой кавитации . Более медленный рост пузырьков за счет выделения газовой фазы называют газовой кавитацией . Зародышами образования пузырьков служат микропузырьки газов, твердые включения, в некоторых случаях возможно появление разрывов сплошности при возникновении зон отрицательного давления в жидкости [55, 67, 123—126]. [c.63]

Внутриканальный распад струи топлива имеет большое значение в механических форсунках, работающих при больших перепадах давления в струе (8—20 ати в форсунках топок паровых котлов и промышленных печей и 80—100 ати в форсунках двигателей внутреннего сгорания). Нарушение сплошности струи происходит вследствие кавитации. При достаточно больших перепадах давления в струе возникают пузыри, заполненные паром, вызывающие пульсацию потока. При больших перепадах давления возникает высокая частота пульсации потока, которой сопутствует возникновение мощной кавитации, распространяющейся па всю толщу струи. Струя полностью разрушается в канале сопла и из сопла происходит истечение эыульспп. [c.147]

В условиях эксплуатации топлива на двигателе высокая упругость пара может оказаться полезной при обеспечении наддува баков за счет собственной упругости пара. Однако одновременно она может стать и причиной разрушения стенок бака в силу их недостаточной прочности или причиной кавитации в тур-бонасосном агрегате, так как при высо(кой упругости пара значительно облегчается образование паровых пузырей в жидкости при низкой температуре. [c.45]

При протекании жидкости по межлопастному каналу сразу за входной кромкой вблизи покрывающего диска может произойти резкое увеличение скорости или снижение давления до величины, равной или меньшей величины давления парообразования жидкости. При этом происходит выделение паров из жидкости. Первое появление паровых пузырьков (кавитация) не представляет опасности, а появление значительных паровых областей приводит к снижению параметров насоса, как это показано на рис. 66. При уменьшении скоростей (связано с повышением давления) происходит захлопывание паровых пузырьков (конденсация), которое сопровождается сильным шумом и разрушает материал насоса. Для предотвращения этого явления перед входной кромкой рабочего колеса или во входном патрубке насоса необходимо иметь запас давления, соответствующий повышению скорости, который называют допустимым кавитационным запасом NPSH . В связи с этим, гидравлический расчет рабочего колеса должен завершаться определением всасывающей способности. [c.84]

Влияние звуковых колебаний. Ультразвук нашел широкое применение для интенсификащш химикотехнологических процессов, в том числе и процессов экстрагирования [97-102]. Распространение звуковых волн в обрабатываемой среде происходит путем ее периодического разрежения и сжатия с частотой, соответствующей частоте колебаний звуковых волн, и амплитудой разрежения, равной амплитуде сжатия. Обработка среды ультразвуком сопровождается эффектами ее перемешивания, нагрева и кавшации — образования, пульсации и схлопывания ансамбля кавитационных пузырьков. Основной вклад в интенсификацию процесса экстрагирования вносит кавитация. Она возникает при некотором пороговом значении интенсивности звука. Затем число стационарных кавитационных пузьфьков и энергия схлопывання единичных пузырьков растет вплоть до 0,6-0,8 Вт/м , после чего эффективность расходуемой энерпш падает. Эю связано с образованием паровых пузырьков большого размера, не успевающих схлопываться в период сжатия. [c.498]

Абсолютная величина В зависит от принятой количественной оценки степени развития кавитации. Последнюю можно определять по уменьшению напора или к. п. д., либо по фотографиям паровых пузырей [27]. Величина В может быть названа термодинамическим критерием кавитации . Ее численное значение, как указано ниже, можно подсчитать при известных физических свойствах жидкости по величинам Ah или Д/г . Для рассмотрения кавитации при перекачивании жидкостей, отличных от воды, необходимо ввести определение количественной оценки кавитации, а также рассмотреть законы подобия в условиях регулируемой кавитации в зависимости от этого опзгделения. [c.259]

Если волна пониженного давления, проходящая через насос, уменьшит давление на входе в него до давления паров и вызовет кавитацию, то при подходе волны повышенного давления, мгновенно разрушающей паровые пузырьки, произойдут сильные удары, так же как в процессе кавитации. Процесс распространения волн давления при этом усложняется образованием заполненных паром пузырьков. Кавитация и разрыв сплсшности жидкости могут иметь место и в напорном трубопроводе, если он расположен так, что в некоторых его местах волна разрежения снижает абсолютное 454 [c.454]

Формулы подобия для надкавитационного напора, строго говоря, справедливы для условий приближения к кавитации. Когда же кавитация начинается, законы подобия для Ид = idem или = idem нарушаются во-первых, процессы выделения растворенного газа и образования газовых и паровых пузырьков являются термодинамическими и развиваются во времени, т. е. одно и то же явление при разной скорости потока происходит на разном пути во-вторых, абсолютная величина пузырьков в начальной стадии кавитации мало связана с размером насоса в-третьих, вертикальная протяженность зоны кавитации налагает дополнительное условие на соблюдение подобия, определяемое числом [c.160]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология