Кавитационный пузырек

Cтраница 4

Предшествующие рассуждения основаны на предположении, что кавитационный пузырек возникает в виде линзы, которая затем превращается в шарик с тем же радиусом. Если бы кавитационный пузырек имел с самого начала сферическую форму с постепенно возрастающим радиусом, то механизм флуктуации, который, с нашей точки зрения, обусловливает электрическое поле, был бы недействителен. Мы считаем, что следует различать два существенно различных рода кавитации: 1) кавитацию вскипания, происходящую благодаря более или менее плавному уменьшению давления жидкости до давления насыщенного пара; такое изменение давления приводит к возникновению пузырьков пара жидкости, которые с самого начала имеют сферическую форму; 2) кавюта-цию разрыва, происходящую благодаря быстрому уменьшению давления, которое может стать даже отрицательным. Это приводит к разрыву жидкости по некоторой поверхности, аналогичному разрыву ( растрескиванию) твердого тела. Получающаяся в результате линзообразная полость постепенно превращается в сферический пузырек. Согласно нашей схеме, электрические явления и соответствующие химические реакции могут быть связаны только с кавитацией разрыва, происходящей благодаря ультразвуковым колебаниям сравнительно большой частоты и амплитуды. Наблюдения в действительности показывают, что кавитация вскипания в воде ( например, при протекании ее через сопло) не сопровождается окислительными процессами. Другим доказательством того, что кавитация вскипания и даже кавитация разрыва при малой скорости утолщения линзы не могут сопровождаться электризацией, является тот факт, что при таких условиях электрический разряд прошел бы сквозь жидкость в форме обычного ионного тока проводимости. [46]

При возникновении кавитации на поверхности раздела вода-металл требуется примерно половина критической амплитуды ультразвука, необходимой для возникновения кавитации в воде, не содержащей такой поверхности раздела. При этом кавитационный пузырек втягивает при своем образовании на поверхности раздела частицы нерастворенной пасты или абразива с большей силой и более продолжительное время, чем в случае образования пузырька на высоких частотах. [47]

Влияние мощности звука ( напряжение на преобразователе на эффективность процесса ультразвуковой дегазации воды ( а и изменение параметров процесса дегазации в кавитаци. [48]

Лавинообразный рост кавитационных пузырьков в режиме кавитации объясняется следующим образом. При захлопывании кавитационный пузырек теряет устойчивость и распадается на части. Момент захлопывания сопровождается ростом температуры и давления в пузырьке. [49]

Каждый пузырек совершает ничтожную работу, потому что процесс захлопывания занимает мало времени, однако общее производимое им действие может быть очень существенным. Подсчет показывает, что кавитационный пузырек в звуковом поле даже сравнительно низкой частоты ( 25 кги) наносит столько ударов за минуту, сколько молотобоец за 8 час. Конечно, удар одного пузырька может отколоть лишь крохотный кусочек металла, но ведь в каждой фазе разрежения их образуются тысячи. [50]

Необходимо отметить еще одну особенность акустических свойств жидкости с развитой кавитационной областью. Вследствие несимметричного характера колебаний кавитационного пузырька в ультразвуковом поле значения сжимаемости в течение положительной и отрицательной фазы давления будут сильно отличаться одно от другого. Ввиду этого волновое сопротивление кави-тирующей жидкости будет характеризоваться существенной нелинейностью, в результате чего звуковые давления, создаваемые в среде зонами излучателя, колеблющимися в противофазе, не будут вычитаться при суперпозиции этих давлений. Эти явления еще больше изменяют интерференционные картины звукового поля, описываемые классическими решениями. [51]

Другим неясным вопросом при изучении механизма кавитационной эрозии является характер разрушения материала ограждающей поток поверхности под воздействием кавитации. Высокочастотная киносъемка показывает, что кавитационный пузырек может за 0 002 сек вырасти до 6 мм в диаметре и полностью захлопнуться за 0 001 сек. Это очень высокое давление, но оно все же недостаточно для скорого разрушения большинства материалов, применяемых в гидромашиностроении. [52]

Страницы: 1 2 3 4