ВРЕДОНОСТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ КОВИТАЦИИ И СПОСОБЫ БОРЬБЫ С НИМ

ВРЕДОНОСТНОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ КОВИТАЦИИ И СПОСОБЫ БОРЬБЫ С НИМ

Авторы публикации

Журнал

Журнал «Научный лидер» выпуск # 47 (92), Ноябрь ‘22

Дата публикации 15.11.2022

Поделиться

В этой статье описывается явление ковитации, её воздействия на различные поверхности и способы защиты от ковитации.

Кавитация — это явление образования в жидкой среде пузырей газа и их конденсацией в той же жидкой среде. Формирующиеся в жидком веществе пузырьки, наполнены его паром. Кавитация проявляется во время локального понижения показателей давления в жидком веществе, которое способно осуществится при повышении его скорости, или когда через жидкое вещество проходит интенсивная акустическая волна, имеются и иные условия для появления этого явления. Передвигаясь в патоке жидкого вещества, под действием нужных условий, пузырёк газа растворяется в жидком веществе, образуя ударную волну, которая в свою очередь воздействует на окружающие объекты. Проявление кавитации носит локальный вид. Кавитация уничтожает поверхность винтов, звуковых излучателей, а также др. Несмотря на это, кавитация способна приносить пользу — ее используют в промышленности, медицине, боевой технике и еще прочих отраслях.

Исследования выявили то, что основное значение в кавитации исполняют газы, которые выделяются вовнутрь пузырей. Так как под влиянием переменчивого локального напора жидкого вещества пузырьки имеют все шансы быстро сужаться и расширяться, в таком случае внутренняя энергия газа изнутри пузырей колеблется в обширных границах, даже способна возрастать до нескольких сотен в градусах цельсия.

 

Вредоносные последствия

Рисунок 1. Разрушительное воздействие ковитации

 

Эрозия. Ударная волна, развеиваемая, когда лопается пузырь, способна являться источником разрушения подводных систем.

Вибрации. Кавитация в винтах способна возбуждать переменные колебания напора, работающего на внешнюю часть корабля, а также силовые конструкции.

КПД. Явление ковитации способно значительно повышать сопротивление жидкого вещества, вследствие этого же уменьшается КПД гидромеханического оснащения.

Шум. Не вся энергия, которая высвобождается, когда лопается кавитационный пузырь, реорганизуется в слышимый звук.

Биологическое влияние. При ультразвуковом мед обследовании в био тканях имеется шанс появления и увеличения кавитационных пузырей.

 

Методы борьбы с кавитацией.

Ключевым методом борьбы с кавитацией считается сокращение возможного понижения давления, в местах, где это может произойти.

Зачастую насосы погружают в масло, вследствие чего устраняется возможность подсоса атмосферы посредством неплотности в соединениях его дета­лей. Но при этом усугубляется контроль за насосом, а также затруд­няется его разборка.

Несомненно, гарантировать предписанное выше требование бескавитационной работы не всегда является допустимым, в особенности при высотных полетах летательного аппарата, давление в баке, без участия искус­ственных средств увеличения, способно существенно снизиться.

Чтобы поддерживать бескавитационные условия, насосы улучшают. В частности, с целью увеличения давления на всасывании используют вспомогательные насосы подкачки либо наддув воздухом (газом) баков с рабочей жидкостью.

Существующими в наше время методами возможно только отчасти поднять антикавитационную стойкость элементов гидроагрегатов, поэто­му в первостепенный черед необходимо исключать шанс появления кавитационного режима.

Чтобы минимизировать ущерб, нанесённый кавитацией, детали покрывают стойкими веществами, которые способны частично выдержать влияние кавитации, вещества: твердые стали, вместе с добавкой хрома, а также никеля. Как правило, устойчивость использованных материалов против кавитационного разрушения, увеличивается, вместе с повышением их механической прочности либо химической (окислитель­ной) стойкости, при этом наилучшие плоды приносят вещества, в каковых сочетаются и те и другие качества.

Разрушительное влияние кавитации на поверхности стальных дета­лей возможно сократить через её нагартовку. Менее прочными против кавитации считаются чугун, а также углеродистая сталь, при этом антикавитационная устойчивость чугуна с повышением твердости почти никак не повы­шается. Более прочными из существующих веществ считаются титан и еще алюминиевая бронза. В больших аппаратах обширно используют покры­тия элементов элементами, стойкими против кавитационного разрушения (бронзой, хромом и пр.).

Но целиком ликвидировать поражающее влияние кавитации через выбор прочного к коррозии вещества никак не допустимо. Коррозия, хоть и менее напряжённая, во время соответствующих обстоятельств подвергает своему воздействию элементы из подобных веществ как стекло, золото и пр. Это говорит об преимуществе, в явлении кавитации, механических факторов.

 

Заключение

Мы разобрали какой ущерб может нанести явление кавитации и какими способами можно минимизировать этот ущерб. К сожалению, полностью от него избавится не получиться, но уменьшить вредоносное воздействие удастся. Путём покрытия детали, контактируемой с кавитируемой жидкостью, более неактивными веществами, искусственным повышением давления в жидком веществе и т.д...

Список литературы

  1. Наприенко, А.А. Кавитация / А.А. Наприенко. - 1 с.
  2. Башта, Т.М. Гидравлические приводы летательных аппаратов. Учебник / Т.М. Башта 1967. - 47 с
  3. А.В. Сёма, А.П. Бондаренко. Производство строительных материалов с использованием эффекта кавитации для активации цементных вяжущих веществ. — Системные технологии. — 2021. — № 38. — С. 102—109.
Справка о публикации и препринт статьи
предоставляется сразу после оплаты
Прием материалов
c по
Остался последний день
Размещение электронной версии
Загрузка материалов в elibrary