Кавитационное разрушение - материал
Cтраница 1
Кавитационное разрушение материалов ( питтинг) происходит при длительной работе насоса в условиях кавитации в местах захлопывания пузырьков. Питтинг имеет место как при начальной, так и при развитой кавитации. [1]
 |
Схема схлопываиия кавн - [ IMAGE ] Схема схлопываиия навигационного пузырька н возникнове - тацнонного пузырька с образованием ния ударной волны, разрушающей мнкроструек стенку. [2] |
Описанный механизм кавитационного разрушения материалов является весьма схематичным и дает лишь первое представление о причинах кавитационной эрозии. Есть достаточно оснований полагать, что в этом процессе участвует еще несколько факторов. В их числе химическая коррозия, электрохимические эффекты, проявляющиеся в появлении значительных электрических потенциалов в кавитационной зоне, а также значительные местные повышения температуры н свечение. Влияет также степень насыщения жидкости газом. [3]
В целях исследования как чисто кавитационного разрушения материалов, так и воспроизведения кавитационно-абразив-ного эрозионного износа материалов, в лабораторных условиях используют так называемые струеударные установки. В основу их положена идея удара некоторых объемов воды или пульпы ( воды со взвешенными в ней абразивными частицами) о поверхность образцов из испытуемых материалов. В основу работы такой установки, как и ранее рассмотренной машины, положен метод пересечения струи исследуемыми образцами. [4]
Природа жидкости оказывает большое влияние на степень кавитационного разрушения материалов. Исследовано влияние различных водных растворов и органических жидкостей на процесс кавитации. Кавитационное воздействие в случае неионоген-ных жидкостей невелико, вероятно, потому что они имеют высокое давление паров и недостаточную электрическую проводимость. В толуоле кавитация гораздо меньше, чем в воде, хотя силы разрушения для первой среды составляют по крайней мере 80 % тех, которые имеют место для воды. Это свидетельствует о том, что определенное влияние на процесс кавитации оказывает коррозия. [5]
В таких случаях совершенно невозможно достаточно точно предсказать условия кавитационного разрушения материалов исходя из их механических свойств. Для этого нужен, по-видимому, некий комплексный параметр, учитывающий свойства материала, условия эксперимента и свойства жидкости. Однако в настоящее время мы еще далеки от решения этой задачи. [6]
Проблемами, возникающими в связи с кавитацией, являются: изменение закономерностей течения в связи с нарушением сплошности, а также кавитационные разрушения материала твердых стенок при схлопывании пузырей вблизи границ течения. Некоторые гидродинамические устройства ( например, некоторые типы измерителей расхода жидкости) перестают выполнять свое назначение при появлении кавитации. Кавитационные разрушения лопастей гидравлических турбин, насосов, гребных виитов представляют собой одну из важных технических проблем. [7]
Воздушные пузырьки переносятся потоком в область более-высокого давления и уничтожаются не так быстро, как паровые. Поэтому выделение воздуха ( или газа), растворенного в жидкости, не приводит к столь сильному кавитационному разрушению материалов рабочих элементов гидротормоза. Более того, воздушные пузыри препятствуют резкому возрастанию давления при разрушении паровых каверн. [8]
Таким образом, в настоящее время в качестве рабочей гипотезы принята гидромеханическая теория кавитационнои эрозии. Что касается химической коррозии и электролитических явлений, то они являются как бы вторичными процессами, которые в отдельных случаях ускоряют кавитационное разрушение материала. [9]
Критериями оценки кавитационно-эрозионного разрушения рабочего колеса служит падение характеристик колеса ( мощность, напор) за определенное время работы. Места разрушения после цикла испытаний подвергаются металлографическому анализу. Кавитационное разрушение материала в абразивной среде при ультразвуковой частоте исследуется на станках для ультразвуковой обработки. [10]
Это явление приводит к разрушению рабочих органов насоса. Особенно быстро разрушаются алюминий и механически обработанный чугун, а наиболее стойкой оказывается обладающая большой вязкостью нержавеющая сталь. При шлифовке и полировке стойкость металлов против кавитационного разрушения повышается. Применение стойких в отношении кавитационного разрушения материалов позволяет непродолжительное время работать в условиях местной кавитации. [11]
 |
Влияние температуры воды на. [12] |
Чрезвычайно важным фактором в оценке кавитационной эрозии является время. Чем больше продолжительность воздействия кавитации на направляющую поток поверхность, тем большему разрушению она будет подвергнута. Однако развитие эрозии во времени происходит нелинейно. Как показали опыты [21, 77, 111], кавитационное разрушение материала начинается не сразу, а по истечении времени, которое обычно называют инкубационным периодом. В течение этого периода происходят, как правило, значительные пластические деформации поверхностного слоя материала без каких-либо существенных потерь объема или веса. [13]
Страницы: 1