Явление кавитации

При увеличении скорости давление в жидкости падает, это приводит к кавитации, происходит при давлении насыщенных паров.

Исследования показали: если давление жидкости снизится до давления насыщенных паров – происходит процесс вскипания (холодное), при этом выделяются пузырьки пара и газа и нарушается нормальная работа гидромашин.

Гидравлическая кавитация – это выделение в потоке жидкости парогазовых пузырьков и каверн, возникающая при местном понижении давления до давления насыщенного пара.

Условие появления кавитации:

4.1.1. Давление насыщенного пара

Каждое вещество испаряется (переходит из жидкого в газообразное состояние).

- скорость испарения

- скорость конденсации

Когда в закрытой бочке наступает динамическое равновесие.

При это имеем:

Давление насыщенного пара - это давление пара, который находится в состоянии динамического равновесия со своей жидкостью .

При кавитации идет сильное выделение пузырьков пара.

4.1.2. Вредное воздействие кавитации

При понижении давления в жидкости образуется пузырек, впоследствии пузырек схлопывается.

Это схлопывание приводит к разрушению машин. Если пузырек схлопывается в жидкости это не так страшно, как если бы это было на лопатках.

Последствия:

1. Нарушаются характеристики гидромашины и гидросистем

2. Кавитационное разрушение элементов и гидромашин

3. Усиливается шум и вибрация

Все характеристики идут на спад.

4.1.3. Кавитационная стойкость материалов

Менее стойкие:

1. Алюминий

2. Чугун

3. Углеродистые стали

Более стойкие:

4. Бронза

5. Нержавеющая сталь

6. Специальные сплавы (титан)

Чистота обработки поверхности материала повышает его кавитационную стойкость.

Кавитация при плохой обработки идет быстрее.

4.1.4. Режимы кавитации в лопастных насосах.

(Стадии развития)

В зависимости от степени развития кавитации различают следующие стадии:

· начальная кавитация

· частично-развитая кавитация

· развитая кавитация

1. Начальная кавитация.

Кавитация только зарождается в насосе в зоне наименьшего давления.

2. Частично- развитая кавитация.

Начинают частично меняться характеристики. Идет увеличение вибрации.

3. Развитая кавитация.

Кавитация каверна занимает значительную часть канала и начинает вредить насосу.

1) - I критический режим кавитации

2) .-.II критический режим кавитации

3) - III критический режим кавитации. Кавитационная каверна выходит за пределы колеса. Кавитационная каверна загораживает все сечение и происходит срыв.

I и II режимы – рабочие,

III – режим суперкавитации.

Поиск по сайту: