Местная кавитация

Cтраница 2

Кавитационныв характеристики насосного агрегата. [16]

Отмечено некоторое увеличение напора насоса перед началом местной кавитации, что более характерно для ее газовой формы. С дальнейшим развитием кавитации наступает срыв работы насоса, характерный для паровой ее формы. [17]

Таким путем достигается значительное увеличение эффективной площади сечения канализационной канавки и обеспечивается подвод жидкости в отсеченное пространство в течение всего периода увеличения его объема. Наличие такой канавки позволяет полностью устранить опасность возникновения местной кавитации в отсеченном междузубовом пространстве, которое при этом приходит в зону всасывания полностью заполненным. [18]

Если характерный размер шероховатости составляет малую долю местной толщины пограничного слоя, то она не оказывает существенного влияния на кавитацию. Если же элементы шероховатости составляют заметную часть пограничного слоя, то они могут соответствовать небольшим разрывам поверхности и вызвать местную кавитацию при больших значениях числа Кг, чем в основном контуре канала. [19]

Кавитация ускоряется наличием пузырьков воздуха в перекачиваемой жидкости. Возникающие при кавитации пузыри пара переносятся в зону высокого давления, где они, сталкиваясь с большой скоростью, вызывают местный гидравлический удар. Местная кавитация проявляется характерным шумом, вызываемым гидравлическими ударами, и приводит к местному разрушению материала. При дальнейшем росте и распространении кавитации нарушается сплошность потока и резко падает производительность. [20]

Различают два типа местной кавитации: пограничный и срывной. Первый тип развивается вблизи поверхности крутообтекаемых тел, в пограничном слое потока; второй - в области срывных течений, образующихся за плохо обтекаемыми профилями. Местная кавитация вызывает эрозионное разрушение поверхности материала в области отрыва потока, в непосредственной близости от обтекаемого препятствия. [21]

Когда речь идет о влиянии кавитации на характеристики гидравлического оборудования, то наиболее важно рассмотреть кавитацию, влияющую на основной поток. Однако с точки зрения кавитационного разрушения местная кавитация может оказаться более важной, чем кавитация в основном потоке, поскольку она вызывает разрушение наиболее напряженных участков. Например, местная кавитация может вызвать разрушения в местах пересечения входных кромок лопаток и бандажа рабочего колеса турбины. Эти участки являются концентраторами высоких напряжений, и потеря даже небольшого количества материала на этих участках может привести к серьезным последствиям. С другой стороны, если первичная кавитация происходит в основном потоке рабочего колеса турбины, то она, вероятно, охватывает относительно широкую площадь на всасывающей стороне лопатки вблизи выхода. Из этой области могут быть удалены без опасных последствий для конструкции гораздо большие количества металла. [22]

Возможно, что при больших подачах напоры, создаваемые у наружного и внутреннего дисков, не равны, что приводит к разным давлениям в спиральном отводе и в полостях между колесом и корпусом. Большие скорости при повороте на 90 на входе в колесо также могут быть причиной указанного явления. Этому может также способствовать местная кавитация при входе в колесо. [23]

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. [24]

Гидротехническими сооружениями называются такие разнообразные гражданские инженерные сооружения, как плотины, водосливы, затворы, каналы и тоннели. Чаще всего эти сооружения создаются из кирпича или бетона, а поток жидкости в них обычно имеет свободную поверхность. Очевидно, материалы конструкции не играют роли в анализе течения с целью определения положения и характеристик критических кавитационных областей, хотя и определяют шероховатость поверхности. Болл [1] рассматривал влияние чистоты обработки поверхности на кавитацию в высокоскоростных потоках и обнаружил, что вихри, срывающиеся с элементов шероховатости, могут являться очагами развития местной кавитации при отсутствии кавитации во всем потоке. Кенн [76] привел примеры разрушающего действия такой вихревой кавитации на бетон. [25]

Полученное, уравнение является основным расчетным уравнением кавитации. Скорость w0 максимальна для струйки, текущей вдоль переднего диска, у которой диаметр входа и, следовательно, переносная скорость ul наибольшие. Скорость v0 здесь также обычно максимальна. Следовательно, наиболее опасной в отношении кавитации точкой входной кромки является ее периферийная точка. Возникновение местной кавитации в отдельных струйках не приводит к изменению напора и мощности насоса. Последнее происходит лишь тогда, когда кавитация захватит достаточно большую область рабочего колеса. [26]

Полученное уравнение является основшли расчетным уравнением кавитации. Скорость wn максимальна для струйка, текущей вдоль переднего диска, у которой диаметр входа и, следовательно, переносная спорость цл наибольшие. Скорость г / о здесь также обычно максимальна. Следовательно, наиболее опасной в отношении кавитации является периферийная точка входной кромки. Возникновение местной кавитации в отдельных струйках но приводит к изменению напора насоса. Последнее происходит лишь тогда, когда кавитация захватывает достаточно большую область рабочего колеса, поэтому было бы неправильным применять уравнение (2.71) для периферийной струйки. Применяют его для средней струйки и под v0 и wn понимают абсолютную и относительную скорости непосредственно перед входом на лопатки рабочего колеса на средней струйке потока. [27]

Полученное уравнение является основным расчетным уравнением кавитации. Из выражения (2.70) следует, что давление рт п тем меньше, чем больше скорости ь0 и WQ. Скорость w0 максимальна для струйки, текущей вдоль переднего диска, у которой диаметр входа и, следовательно, переносная скорость MI наибольшие. Скорость v0 здесь также обычно максимальна. Следовательно, наиболее опасной в отношении кавитации является периферийная точка входной кромки. Возникновение местной кавитации в отдельных струйках не приводит к изменению напора насоса. Последнее происходит лишь тогда, когда кавитация захватывает достаточно большую область рабочего колеса, поэтому было бы неправильным применять уравнение (2.71) для периферийной струйки. Применяют его для средней струйки и под г 0 и о понимают абсолютную и относительную скорости непосредственно перед входом на лопатки рабочего колеса на средней струйке потока. [28]

В насосах жидкость находится в движении. Образующиеся при кавитации пузырьки паров жидкости увлекаются движущимся потоком и, попадая в область повышенного давления, конденсируется. При этом происходит местное повышение давления до 1000 и более ати, выделяются кислород и другие газы. Особенно быстро разрушается алюминий и строганый чугун, а наиболее стойкой оказывается нержавеющая сталь. Стойкость против кавитационного разрушения повышает шлифовка металлов. Применение стойких в кавитацион-ном отношении материалов позволяет непродолжительное время работать в условиях местной кавитации. [29]

Зона интерференции обычно образуется вблизи линии пересечения двух направляющих поверхностей канала. Типичным примером такой зоны является окрестность линии пересечения лопастей с бандажом рабочего колеса насоса или турбины. Здесь число Кг обычно выше, чем для любой одиночной поверхности по двум основным причинам. Первая состоит в том, что в общем случае линии пересечения поверхностей не совпадают с линией тока невозмущенного течения. Вследствие этого течение должно либо ускоряться, либо замедляться. Если оно ускоряется, то местное давление падает и, следовательно, местное число Кг будет меньше, чем на любой невозмущенной поверхности. В результате может развиться местная кавитация. С другой стороны, замедление потока свидетельствует об увеличении его поперечного сечения, которое обычно достигается только при увеличении эффективного радиуса кривизны стенок канала вследствие их отклонения от направления потока. Это означает, что местное число Кг в зоне интерференции будет выше, чем его значения для любой одиночной поверхности; следовательно, возрастает опасность развития кавитации. [30]

Страницы: 1 2