Как се определят хидравличните загуби при местни съпротивления Какво определя стойността
Загубите на местните съпротивления се причиняват от деформации на полето на скоростта:
промяната в секцията на потока е плавна или внезапна (дифузьор, конфузор и внезапно);
колена и заобления;
спирателна и контролна арматура;
разпределителни фитинги (тройници, кранове, кръстове...)
,
къдетоξлокален[–] коефициент на локално съпротивление.ξлокален=f(Re), където е средната скорост на потока,dе диаметърът на тръбата,νе кинематичният вискозитет на флуида.
Какво представлява кавитацията? Избройте разрушителните фактори на кавитацията.
Cavitus(лат.) - празнота.Феноменът на студено кипене на течност, когато налягането в нея намалява до нивото на налягането на насищане при дадена температура.
Колапс - рязко компресиране на кухината с нарастващо налягане.
Питингът е разрушаването на метала поради кавитация.
КАВИТАЦИЯ —образуването на газови мехурчета в течност. Терминът е въведен около 1894 г. от британския инженер Р. Фруд.
Ако налягането във всяка точка на течността стане равно на налягането на наситените пари на тази течност, тогава течността на това място се изпарява и се образува парен мехур.
Парите мехурчета в течна форма по-лесно при понижено налягане. Когато налягането на околната среда стане по-голямо от налягането на наситените пари на течността, кавитационният мехур се свива със сила. Това свиване на мехурчетата създава шум, вибрации и структурни повреди,се отразява неблагоприятно върху работата на съответните машини и механизми. Локално намаляване на налягането в течност възниква при бързо относително движение на тялото и течността.
Коефициент на кавитация.Феноменът кавитация е абсолютно еднакъв както за поток около неподвижно тяло, така и за среда, в която тялото се движи. И в двата случая важни са само относителната скорост и абсолютното налягане. Връзката между налягането и скоростта, при която възниква кавитация, се дава от безразмерен критерий, който се нарича коефициент на кавитация (кавитационно число) и се определя от израза
къдетоpvе налягането на наситените пари на течността при дадена температура.
Видове кавитация.При определена скорост на водния поток местното налягане на повърхността на крилото (лодката) се намалява до налягане на водните пари. На повърхността на крилото се появяват кавитационни кухини. Мехурчетата растат, движейки се по посока на течението. (Тъй като мехурчетата се образуват близо до повърхността на крилото, те са с полусферична форма.) Този тип кавитация се наричанестационарна (избягаща) кавитация на мехурчетата. Ако има някаква издатина на повърхността, тогава мехурчетата се концентрират върху нея.
Кавитация може да възникне в зоната на вихри, образувани в места с високо срязване и ниско налягане.Вихрова кавитациячесто се наблюдава на предния ръб на подводните крила, на предните ръбове на лопатките и зад главината на витлото. Възможна е едновременна поява на различни видове кавитация. Кавитацията в течност, причинена от звукова вълна, се наричаакустична.
Кавитация и техника.Скоростта на потока обикновено е значително намалена в задния ръб на аеродинамичния профил. Тук налягането става по-високо от налягането на парите. Веднага щом условиятаблагоприятните за кавитация изчезват, мехурчетата веднага се свиват. Енергията, освободена при свиването на мехурчетата, е много значителна.
Ерозия.Голямото количество енергия, разсеяно от колапса на кавитационните мехурчета, може да повреди повърхностите на подводни структури, витла, турбини, помпи и дори компоненти на ядрен реактор. Мащабът на това явление, наречено хидравлична ерозия, може да варира от повърхностна ерозия след дълги години на използване до катастрофална повреда на големи конструкции.
Вибрация.Кавитацията на витлото може да причини периодични колебания на налягането върху корпуса на кораба и системите за задвижване. Кавитационните вибрации на плавателния съд създават некомфортни условия за пътниците и екипажа.
Ефективност и скорост.Кавитацията може значително да увеличи хидродинамичното съпротивление, което води до намаляване на ефективността на хидравличното оборудване. Прекомерната кавитация на витлото може да намали тягата на витлото и да ограничи максималната скорост на кораба; кавитацията също може да причини разграждане или дори повреда на турбина или помпа.
Шум.Част от енергията, освободена при колапса на кавитационните мехурчета, се преобразува в звукови вълни. Такъв шум е особено нежелан на военни кораби, тъй като увеличава вероятността от тяхното откриване.
По правило кавитацията е нежелателна (в корабната и турбопомпената техника). Но в някои случаи се нарича умишлено. Пример е кавитационен хидромонитор. Голямата енергия, освободена от колапса на кавитационни мехурчета във водна струя, се използва за пробиване (поради ерозия) на скали и за повърхностна обработка.
">