Під час витіканні рідини в гідравлічних системах, якщо потік дроселюється зі значним перепадом тиску, виникає кавітація. В гідроприводах кавітація, як правило, явище небажане. Але можна вказати і на приклади використання цього явища для реалізації функцій керування витратою рідини, генерування коливань тиску, для очищення [8], емульгування рідин, інтенсифікації хімічних реакцій [5]. Важливо зауважить, що корисна функція реалізується в кавітаційному пристрої наявним чином без запровадження допоміжних елементів (кранів, золотників, клапанів та ін.). Для ефективного використання кавітаційних явищ у технологічних процесах необхідно дослідити механізм виникнення кавітаційних пульсацій тиску.Особливості високочастотних кавітаційних коливань тиску полягають в перетворенні стаціонарного потоку в пульсуючий. В роботі [1] запропоновано механізм самозбудження автоколивань, пов'язаних з пульсацією розмірів осілої кавітаційної каверні в трубці Вентурі. Розглянутому механізмі підвід енергії до коливальної системи обумовлено, по думці авторів, зміною втрат тиску на раптове розширення потоку за кавітаційною каверною в залежності від її розмірів і швидкості рідини в перерізах, де замикається каверна. Частота кавітаційних коливань тиску визначається інерційним опором трубопроводу за трубою Вентурі і податливістю кавітаційної зони в трубці.В роботі [2] описано механізм коливань тиску, що генерується періодичною відривною кавітацією в проточній частині трубки Вентурі. У статті запропонована модель генерування кавітаційних коливань тиску, яка заснована на моделі дискретного струменю. Модель враховує вплив на коливання тиску повітря, що виділилося в зоні кавітації, а також додатковий розгін струменю рідини із-за виникнення в ній розривів.Про структуру кавітаційних струменів у дросельних пристроях можна тлумачити на основі аналізу кінограм, які виконані із частотою зйомки порядку 10 -5 с. Схематично зародження кавітаційної зони може бути представлено наступною спрощеною схемою (рис. 1).Каверни виникають у потоці рідини, що витікає через насадок Вентурі у момент зменшення тиску у стисненому перерізі. У цьому перерізі тиск падає до тиску "порогу" кавітації [11]. Тиск "порогу" кавітації дещо перевищує тиск насичених парів рідини внаслідок перенасичення робочої рідини "ядрами" кавітації у вигляді мікроскопічних бульбашок вільного повітря (розміри порядку 10 мкм.). Каверни локалізуються у центрі вихорів, що генеруються у застійній області, і зносяться вниз по потоку. Із збільшенням швидкості течії рідини через насадок збільшуються вихорі у застійній зоні і збільшується кількість каверн, що мігрує вниз по потоку. Об'єм газової фази постійно збільшується внаслідок сепарації газових бульбашок і дегазації рідини. Так утворюються газові пробки, які переходять у транзитний струмінь і ділять його на частини. Струмінь набуває "дирчату" структуру (рис. 2). 82
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.