Cavitație hidrodinamică ce. Cavitație hidrodinamică. Utilizări utile ale cavitației

1

Articolul de analiză analizează metodele cunoscute de modelare a etapelor inițiale și avansate ale cavitației hidrodinamice naturale. Trăsăturile distinctive ale acestui tip de cavitație sunt prezentate pe scurt. În analiza abordărilor moderne pentru descrierea etapei sale inițiale, a fost dezvăluită utilizarea a două abordări - stocastică (în cazul formării cavităților cavitaționale în conformitate cu mecanisme de nucleație omogene și eterogene) și deterministă (în studiul mișcării fluidelor în jurul unei particule sferice dispersate cu rază variabilă). Cu toate acestea, distribuțiile diferențiale ale nucleelor \u200b\u200bde cavitație de-a lungul razelor lor, utilizate în modelele cunoscute, sunt postulate pe baza datelor experimentale. În același timp, în cadrul combinării acestor abordări, se dezvoltă activ modelarea fazei purtătoare a unui mediu eterogen în variabilele lui Euler și una dispersată în variabilele Lagrange. În studiul etapei dezvoltate, se utilizează o abordare deterministă folosind metoda teoriei jeturilor.

cavitație hidrodinamică

etapele inițiale și avansate

abordări stochastice și deterministe

1. Aganin A.A. Calculul impactului forței unei bule de cavitație pe un corp elastic / A.A. Aganin, V.G. Malakhov, T.F. Khalitova, N.A. Khismatullina // Buletinul TGSPU. - 2010. - T. 22. - Nr. 4. - P. 6-12.

2. Ayveni R.D. Analiza numerică a fenomenului de prăbușire a unei bule de cavitație într-un lichid vâscos / R.D. Ivani, F.G. Hammit // Tr. CA MINE. Ser. D. Metode teoretice de calcule inginerești. - 1965. - Nr. 4. - P. 140.

3. Arzumanov E.S. Cavitație în rezistența hidraulică locală. - M.: Energiya, 1978. - 304 p.

4. Afanasyev K.E. Modelarea numerică a dinamicii bulelor spațiale de abur-gaz / K.E. Afanasyev, I. V. Grigorieva // Tehnologii computaționale. - T. 11, spec. eliberare. - S. 4-25.

5. Blagov E.E. Calculul indicilor hidrodinamici integrali ai dispozitivelor de restricție a conductelor // Construcția supapei. - 2006. - Nr. 6 (45). - S. 44–49.

6. GOST R 55508-2013. Fitinguri pentru țevi. Metoda de determinare experimentală a caracteristicilor hidraulice și de cavitație. - M.: Standartinform, 2014. - 38 p.

7. Kedrinsky V.K. Semne gazodinamice ale erupțiilor vulcanice explozive. 1. Analogi hidrodinamici ai stării pre-explozive a vulcanilor, dinamica stării magmei trifazate în unde de decompresie // Prikl. mecanică și tehnologie. fizică. - 2008. - T. 49. - Nr. 6. - P. 3-12.

8. Knepp R. Cavitație / R. Knepp, J. Daly, F. Hammit. - M.: Mir, 1974. - 668 p.

9. Ksendzovsky P.D. Calculul efectului de eroziune asupra profilului raționalizat în timpul cavitației cu bule // Cercetarea și calculul mașinilor hidraulice. Tr. VNIIGidromash. - M.: Energie, 1978. - S. 27–42.

10. Kulagin V.A. Modelarea fluxurilor de supercavitație în două faze / V.A. Kulagin, A.P. Vilchenko, T.A. Kulagin; sub. ed. IN SI. Bykov. - Krasnoyarsk: IPC KSTU, 2001 .-- 187 p.

11. Kulagin V.A. Supercavitație în inginerie electrică și hidraulică. - Krasnoyarsk: IPC KSTU, 2000 .-- 107 p.

12. Kumzerova E.Yu. Modelarea numerică a formării și creșterii bulelor de vapori în condițiile unei scăderi a presiunii lichidului: autor. dis. ... Cand. fizic-mat. științe. 01.02.05. - SPb., 2004 .-- 15 p.

13. Lavrinenko O.V. Modelarea efectelor mecanico-fizico-chimice în timpul prăbușirii cavităților cavitare / O.V. Lavrinenko, E.I. Savina, G.V. Leonov // Colecția Polzunov. - 2007. - Nr. 3. - P. 59–63.

14. Levkovsky Yu.L. Structura cavitației curge. - L.: Construcții navale, 1978 .-- 224 p.

15. Markina N.L. Investigarea proceselor de cavitație într-un canal cu secțiune variabilă / N.L. Markina, D.L. Reviznikov, S.G. Cherkasov // Izvestiya RAN. Energie. - 2012. - Nr. 1. - P. 109-118.

16. Nigmatulin R.I. Fundamentele mecanicii mediilor eterogene. - Moscova: Nauka, 1978. - 336 p.

17. Oxler G. Cavitație în fitinguri? Să ne dăm seama! // Construcția supapei. - 2012. - Nr. 2 (77). - S. 74–77.

18. Pirsol I. Cavitație. - M.: Mir, 1975 .-- 95 p.

19. Rozhdestvensky V.V. Cavitație. - L.: Construcții navale, 1977. - P. 148.

20. Si-Ding-Yu. Unele aspecte analitice ale dinamicii balonului // Tranzacțiile Societății Americane a Inginerilor Mecanici. Seria D. - 1965. - T. 87. - Nr. 4. - P. 157–174 (tradus din engleză).

21. Flynn G. Fizica cavitației acustice în lichide // Acustica fizică / ed. W. Mason. - M.: Mir, 1967. - T. 1. - S. 7–138.

22. Frenkel Ya.I. Teoria cinetică a lichidelor. - L.: Nauka, 1959 .-- 586 p.

23. Alamgir Md. Corelarea presiunii în timpul depresurizării cu apă caldă / Md. Alamgir, J.H. Lienhard // Journal of Heat Transfer. - 1981. - Vol. 103. - Nr. 1. - P. 52–55.

24. Bankoff S.G. Prinderea pf gaz în împrăștierea unui lichid pe o suprafață rugoasă // AlChE Journal. - 1951. - Vol. 4. - P. 24–26.

25. Brennen C.E. Cavitația și dinamica bulelor. - New York, Oxford University Press, 1995. - 294 p.

26. Ellas E. Transportul cu bule în flux intermitent / E. Ellas, P.L. Chambre // Int J. Flux multifazic. - 2000. - Nr. 26. - P. 191–206.

27. Hsu Y.Y. Pe gama de dimensiuni a cavităților de nucleație activă pe o suprafață de încălzire // Journal of Heat Transfer. - 1962. - Vol. 94. - P. 207-212.

28. Kedrinskii V.K. Modelul lordansky-Kogarko-van Wijngaarden: interacțiunile undelor de șoc și rarefacție în medii cu bule // Cercetare științifică aplicată. - 1998. - Vol. 58. - P. 115–130.

29. Kwak H.-Y. Nucleația omogenă și creșterea macroscopică a bulelor de gaz în soluții organice / H.-Y. Kwak, Y.W. Kim // Int. J. Transfer de căldură și masă. - 1998. - Vol. 41. - Nr. 4-5. - P. 757-767.

30. Lienhard J. H. Nucleație omogenă și linia spinodală / J.N. Lienhard, A. Karimi // Journal of Heat Transfer. - 1981. - Vol. 103. - Nr. 1. - P. 61–64. Lienhard J. H., Karimi A. Nucleația omogenă și linia spinodală // Journal of Heat Transfer. - 1981. - Vol. 103. - Nr. 1. - P. 61–64.

31. Neppiras E.A. Cavitație acustică // Phys. Rep. - 1980. - Vol. 61, nr. 3. - P. 159–251.

32. Plesset M.S. Prăbușirea unui vapor inițial sferic în vecinătatea unei limite solide / M.S. Plesset, R.B. Chapman // Journal of Fluid Mechanics. - 1971. - Vol. 47. - Nr. 2. - P. 125-141.

33. Shin T.S. Nucleație și intermitent în duze-1. Un model de nucleație distribuită / T.S. Shin, O.C. Jones // Int. J. Flux multifazic. - 1993. - Vol. 19. - Nr. 6. - P. 943-964.

34. Sokolichin A. Simulare numerică dinamică a fluxurilor gazo-lichide în două faze: Euler / Eler versus Euler / Lagrange / A. Sokolichin, G. Eigenberger, A. Lapin, A. Lubbert // Chemical Eng. Ştiinţă. - 1997. - Vol. 52. - P. 611-626.

35. Thiruvengadam A. Legea scalării pentru eroziunea cavitației // Apele nesigure curg la viteze mari: Procedeele LITAM. - M.: Nauka, 1973. - S. 405-427.

36. Volmer V. Keimbildung in uebersaetigen Daempfen / Vol. Volmer, A. Weber // Z. Phys. Chem. - 1926. - Nr. 119. - P. 277–301.

La proiectarea corpurilor hidraulice de reglare pentru un sistem de conducte, în care acțiunea asupra supapei se efectuează în detrimentul energiei mediului de lucru pentru a ameliora sau a menține un anumit nivel de presiune, pentru a preveni fluxurile înapoi, problema de combatere a consecințelor nedorite ale efectului de cavitație în fluxurile de lichid rămâne urgentă. În special, acestea includ deteriorarea suprafețelor interne ale canalelor de curgere ale acestor dispozitive sub formă de cratere de eroziune, precum și zgomotul și vibrațiile rezultate în elementele armăturilor conductelor. Factorii enumerați afectează caracteristicile de rezistență ale acestui echipament de armare și împiedică implementarea condițiilor normale de funcționare în cadrul standardelor de reglementare, inclusiv a celor sanitare. Calculul căii de curgere a corpurilor de reglare este asociat cu evaluarea unui set de parametri critici ai cavitației, care, în special, sunt introduși în conformitate cu numărul cavitației κ \u003d 2Eu conform criteriului Euler și sunt determinați prin metode hidrodinamice și vibroacustice. Manifestarea efectelor de cavitație primară într-o formă cu bule este cauzată de o scădere bruscă a presiunii fluidului la valori mai mici decât presiunea vaporilor săi (de exemplu, la t \u003d 20,8 ° C pentru apă - pH \u003d 2,510 3 Pa), datorită fluxului mediului de lucru prin calea de curgere a corpului de reglare la strangularea sau schimbarea direcției de curgere a fluidului. Astfel, descrierea mecanismului de comportare a bulelor de cavitație în procesele de evoluție a acestora prezintă un interes deosebit în proiectarea dispozitivelor de control hidraulic.

Scopul lucrării este analiza metode moderne modelarea principalelor etape de dezvoltare a efectului cavitației hidrodinamice.

Un scurt concept de cavitație hidrodinamică

Cavitația hidrodinamică naturală este efectul ruperii fluxului de lichid, care, spre deosebire de cavitația acustică (sub influența undelor sonore), se observă atunci când presiunea scade la valori critice în zona locală a fluxurilor de mare viteză ale unui mediu lichid. Natura fizică a fenomenului luat în considerare este, de asemenea, asociată cu procesele termodinamice tranzitorii (de la o stare metastabilă la o stare stabilă a sistemului) datorită faptului că simultan cu o scădere bruscă a presiunii fluidului, acesta se supraîncălzește. Simularea fluxurilor de medii lichide în condiții de cavitație hidrodinamică naturală, care apare atunci când are loc o scădere bruscă a presiunii în procesul de curgere în jurul corpurilor de diferite forme, de exemplu, în sistemele de conducte atunci când etanșeitatea lor este încălcată, în duze, în părțile de curgere ale corpurilor de reglare (inclusiv atunci când o supapă funcționează - închiderea sau deschiderea odată cu extinderea fluxului), etc., este asociată cu soluționarea multor probleme. Acestea includ descrierea mecanismelor: formarea unei cavități de cavitație, expansiunea acesteia, compresie, colaps etc., care corespund etapelor inițiale și avansate ale cavitației.

Abordări moderne ale modelării etapei inițiale a cavitației hidrodinamice

A. Abordarea stochastică. Separând procesul de formare a acestor cavități în conformitate cu mecanismele omogene și eterogene de nucleație, ar trebui să se distingă o abordare stocastică a descrierii lor: modelul de nucleație omogenă; modificări cu introducerea unui factor de eterogenitate; modele de nucleație eterogenă, de exemplu, pe particule de impurități într-un mediu lichid, pe un perete, în fisurile sale (depresiuni). Lucrări clasice de Ya.I. Frenkel, care a continuat ideile lui V. Volmer și A. Weber, completate de studii de J.N. Lienhard și A. Karimi cu o propunere teoretică de a compara munca cheltuită pentru formarea unui nucleon critic - W * cu valoarea minimă a energiei sale potențiale (fără a specifica energia cinetică a moleculelor). După cum sa menționat deja, un nucleon critic este un nucleu de vapori într-un mediu lichid cu o stare metastabilă. Frecvența de nucleație J (numărul de nuclei dintr-o unitate de volum pe unitate de timp) este determinată de formulă

unde este numărul Gibbs; J * este o constantă care depinde de valorile coeficienților - tensiunea superficială a mediului și difuzia gazului în acesta, numărul de molecule lichide, volumul acestora; kB este constanta Boltzmann; Tl este temperatura lichidului. În special, expresia (1) este utilizată în V.K. Kedrinsky pentru calcularea volumului total al straturilor de difuzie Xd și a densității bulelor de cavitație Nd (raza R și raza stratului de difuzie rd) pe unitatea de volum a unui mediu lichid (magma vulcanică) folosind ecuațiile cinetice

Aici τ este timpul de nucleație al nucleilor de cavitație (perioada de inducție); este volumul stratului de difuzie.

Modele modificate sunt utilizate pentru a descrie fluxurile de fluid cu particule abrazive mici. În acest caz, nucleația omogenă nu poate fi observată din cauza valorilor mai mici ale schimbării temperaturii (de exemplu, pentru apă de zeci de ori mai mică) în comparație cu scăderile de temperatură pentru fluxurile de lichide purificate. Modificarea pentru J este reprezentată în formă, unde G este factorul de eterogenitate, care caracterizează gradul de scădere a valorii muncii petrecute la formarea nucleonului critic. Rețineți că cele mai frecvente sunt două forme ale acestui factor în conformitate cu lucrările lui Md. Alamgir, J.H. Lienhard și E. Ellas, P.L. Chambre

unde T10, Tcr sunt valorile inițiale și critice ale temperaturii lichidului, K; Vp - rata de scădere a presiunii, Pa / s; σ - exces de energie liberă; ρV, ρl - densități de fază (bule și lichide); m este greutatea moleculară; b1, b2, b3, c1, c2 sunt constante. În plus, există lucrări care iau în considerare teoria nucleației omogene în cadrul modificării, precum și extinderea ulterioară a cavităților de cavitație datorită transferului de masă interfazic. Rețineți că autorii studiilor au efectuat calcule pentru nucleația fluctuației în condiții de difuzie a gazelor.

De interes este modelul de nucleație eterogenă în vrac, care ia în considerare distribuția mărimii nucleelor \u200b\u200beterogene, în care abordarea este utilizată pentru a ține seama de distribuția experimentală corespunzătoare (apropiată de lognormal) pentru particulele de impuritate ale fluxurilor de lichide cavitate sub efecte acustice. În cazul, conform distribuțiilor centrelor de vaporizare (sub formă de legi normale, lognormale și echiprobabile) de-a lungul razelor acestor particule N (r), numărul lor este estimat

După cum au remarcat autorii, lucrările S.G. Bankoff și Y.Y. Studiile Hsu dedicate nucleației eterogene pe perete și, respectiv, în fisurile sale, au pus bazele unor cercetări suplimentare în aceste direcții. În același timp, au fost relevate criteriile pentru realizarea nucleației: diferența de energie liberă a nucleației în vrac depășește valoarea acestei valori pentru nucleația pereților; expansiunea unei bule emisferice într-o depresiune are loc dacă diferența dintre temperaturile bulelor - cea indicată și cea de echilibru cu aceeași rază - este mai mare decât zero. În special, T.S. Shin și O.C. Jones a propus o relație empirică pentru frecvența nucleației eterogene pe perete sub forma în care la c0 \u003d 10 4 și c \u003d 2,5 · 0 -8 corelația frecvenței de separare a bule depinde neliniar de diferența de temperatură dintre perete și lichid, iar densitatea bulelor formate este determinată de razele lor - la valoarea critică a Rcr și la separarea Rd.

B. Abordare deterministă. Abordarea deterministă, utilizată în mod tradițional pentru a descrie comportamentul unei singure bule de cavitație, este reprezentată de ecuația de mișcare de tip Rayleigh - Lamb (Rayleigh - Plesset) (a unui lichid în apropierea unei particule sferice dispersate cu rază variabilă), care are diferite modificări în funcție de setul de efecte luate în considerare - inerțial, termic și difuzie. Formularea generală a unei probleme a valorii limitei cu o limită liberă, care este prezentată în lucrarea lui Si-Di-Yu, pentru o suprafață distinctă care separă două regiuni: una internă - o regiune vapori-gaz și una externă - una lichidă cu un gaz dizolvat, este de obicei transferată la aproximarea unei forme sferice a cavității cavitației. În acest caz, această ecuație este o generalizare a sistemului de ecuații în coordonate sferice: continuitate, mișcare pentru faza purtătoare, echilibru energetic, conductivitate termică, difuzie și condiții la interfață. De exemplu, neglijând factorii de difuzie și termici, ecuația clasică Rayleigh - Lamb

at permite analiza mișcării radiale a suprafeței unei cavități sferice R (t) într-un fluid incompresibil nelimitat cu vâscozitate μl și densitate ρl ținând cont de intensitatea tranzițiilor de fază ζlv pe suprafața indicată și de diferența de presiune între faze (pv - pl). Rețineți că această prezentare nu ia în considerare cazul unui fluid compresibil caracteristic cavitației acustice. Problemele de stabilitate ale unei bule sferice prezintă un interes deosebit.

Comportamentul unei bule de cavitație pe perete poate fi prezentat sub forma unei mișcări complexe (atunci când este descompusă în radial și translațional) cu o sursă (dren) în centru și înlocuirea fluxului din jur cu un dipol atunci când momentul său este direcționat de-a lungul mișcării bulei. Metoda imaginii în oglindă permite descrierea potențialului total de curgere a doi dipoli simetrici și a două surse fictive, care este utilizată pentru a calcula energia cinetică a sistemului selectat. Sistemul de ecuații Lagrange de al doilea fel în coordonate generalizate (pentru raza bulei și distanța de la centru la perete) face posibilă estimarea ratei de creștere a cavității cavitației în apropierea peretelui.

B. Abordare combinată. Cunoscută este metoda tradițională de modelare a fluxurilor unui sistem lichid-vapori-gaz ca fiind eterogen cu două faze („purtător” - lichid și „dispersat” - un set de vapori și gaze) sub formă de continuu respectând legile unui mediu continuu, generalizat de R.I. Nigmatulin. În acest caz, este compilat un sistem de ecuații caracteristice în variabilele Euler spațiu-timp, când funcțiile necesare, de exemplu, viteza de curgere, sunt specificate în fiecare punct al spațiului și derivatul său substanțial în timp are sens. O altă metodă de modelare a mișcării acestor medii se dezvoltă activ, când faza purtătoare este un continuum (în variabilele lui Euler), iar faza dispersată formează un set de particule, a căror poziție este stabilită de variabilele Lagrange - coordonate în cadrul de referință selectat la un moment dat. În acest caz, în funcție de precizie, se propune găsirea funcțiilor dorite pentru fiecare fază atunci când se rezolvă separat sistemele de ecuații pentru fiecare fază, cu rafinarea ulterioară a influenței transferului de masă, impuls și transfer de energie. În cadrul problemelor de descriere a fluxurilor de cavitație, pe lângă ecuațiile deterministe de conservare a masei, a impulsului și a energiei, se poate utiliza o abordare stocastică, de exemplu, pentru analiza frecvenței de nucleație sau estimarea modificării razei bulei. În special, în această lucrare, introducerea concentrației de bule de vapori (inclusiv în cazul nucleației eterogene pe perete și în volum), completată de ecuația stării apei sub forma condiției Theta, duce la închiderea etapei Euler de modelare. În acest caz, ecuația Rayleigh - Lamb în etapa lagrangiană este completată de legile conservării masei și a energiei interne. O metodă similară de modelare, dar folosind teoria nucleației omogene, a fost utilizată în lucrări.

Principalele modalități de descriere a cavitației hidrodinamice dezvoltate

În termeni teoretici, rămâne problematică descrierea etapei de tranziție de la etapa inițială la cea dezvoltată a cavitației hidrodinamice, în timp ce problemele stabilității unei cavități dezvoltate au o istorie lungă. Problemele studierii mecanismului de închidere parțială a cavității pe corp (de exemplu, în timpul mișcării aripilor, șuruburilor, rotațiilor obiectelor simetrice etc.) sunt de obicei luate în considerare din punctul de vedere al cavitației artificiale (supercavitație), când închiderea cavității cavitației pe corp cu ajutorul injecției suplimentare de aer devine completă, acestea. se termină în spatele corpului la debituri mult mai mici decât pentru etapele dezvoltate ale cavitației naturale. Datele experimentale cu privire la forma cavității indică formarea unui flux în regiunea de închidere a acestuia, care încalcă integritatea părții cozii a cavității cavitației și formează treptele sale de vapori-gaz. De regulă, în aceste cazuri, se utilizează metoda teoriei jetului, care extinde fluxul real al mediului la maparea conformă utilizând funcția de transformare necesară, care este specificată căi diferite... Sunt cunoscute scheme pentru calcularea debitelor plane: Kirchhoff, Zhukovsky - Roshko, Ryabushinsky, T. Wu, D.A. Efros, două spectacole de M. Tulin și modificările lor. Cu toate acestea, în această lucrare, ne vom limita la prezentarea abordărilor cu posibila lor aplicare la fenomenul cavitației hidrodinamice în părțile de curgere ale corpurilor de reglare a conductei, adică în cazul evoluției cavitației cu bule.

Conform analizei, gradul de efect eroziv al cavitației dezvoltate pe suprafețele de lucru ale diferitelor dispozitive hidrodinamice este determinat de doi factori, respectiv, datorită colapsului asimetric și simetric al cavității cavitației: formarea unui curent cumulativ lângă perete (sau atunci când curge în jurul unui corp) cu un posibil ciocan de apă; apariția undelor de șoc sferice. De exemplu, în această lucrare, viteza curentului specificat este estimată atunci când o singură cavitate curge în jurul corpului, ceea ce permite calcularea presiunii fluxului cumulativ pe suprafața corpului. Un studiu numeric al direcției dezvoltării scurgerii lângă peretele înclinat a fost realizat în. Modelarea unui jet de șoc de mare viteză sub forma unei coloane cilindrice de lichid care acționează asupra unui spațiu elastic izotrop după prăbușirea unei bule de cavitație este prezentată în lucrare. Autorul folosește ecuațiile Lagrange de al doilea fel pentru a descrie mișcarea complexă a unei singure cavități cu expansiunea în mișcare radială și de translație și aplică metoda mapărilor conforme. Lucrarea lui A. Thiruvengadam conține formule de calcul pentru intensitatea eroziunii cavitației, precum și dimensiunea relativă a miezului, în funcție de criteriile lui Weber, Mach și de numărul de cavitație. Descrierea prăbușirii bulelor este legată de problemele cavitației acustice, în special atunci când se utilizează aproximările Kirwood - Bethe pentru mișcarea suprafeței cavității, ținând seama de compresibilitatea lichidului.

Concluzie

Deci, etapa inițială a dezvoltării cavitației hidrodinamice, conform datelor experimentale, este împărțită în abur (în cavități discontinue), gaz (cu expansiunea nucleonilor - nuclei gazoși) și abur-gaz. În plus, sunt posibile difuzia gazelor prin pereții cavităților de vapori și două tipuri de nucleație: omogenă (fluctuație pentru faza de vapori într-un lichid fără impurități) și eterogenă (pentru un sistem gaz-vapori, particule suspendate de impurități, pereți și fisurile acestora). În stadiul dezvoltat, comprimarea și prăbușirea cavităților este observată cu cât este mai rapidă mai puțin conținut gaz în volumul lor datorită condensării aburului la limita fazelor sub efect de zgomot și ciocanul de apă de la corpurile raționalizate. Un conținut semnificativ de gaz în sistemul abur-gaz duce la pulsații ale cavității datorită unei posibile compresii de aer adiabatic cu o creștere a temperaturii (până la valori de ordinul 10 3 ° C) și a luminiscenței. O analiză a surselor literare bine cunoscute a relevat utilizarea abordărilor stochastice, deterministe și a combinațiilor acestora în etapa descrierii etapei inițiale a cavitației hidrodinamice. Cu toate acestea, distribuțiile diferențiale ale nucleelor \u200b\u200bde cavitație de-a lungul razelor lor, utilizate în modelele cunoscute, sunt postulate pe baza datelor experimentale. În studiul etapei dezvoltate, se utilizează o abordare deterministă folosind metoda teoriei jeturilor.

Referință bibliografică

Kapranova A.B., Lebedev A.E., Meltser A.M., Neklyudov S.V., Serov E.M. PRIVIND METODELE DE MODELARE A ETAPELOR PRINCIPALE ALE DEZVOLTĂRII CAVITAȚIEI HIDRODINAMICE // Cercetări fundamentale. - 2016. - Nr. 3-2. - S. 268-273;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id\u003d40043 (data accesului: 16.09.2019). Vă aducem în atenție revistele publicate de „Academia de Științe ale Naturii”

Termenul „cavitație” provine din latină - Cavitas (depresie, depresie, cavitate).
Acest termen este obișnuit pentru a desemna un proces fizic care are loc în mai multe condiții în lichide și este însoțit de formarea și prăbușirea unui număr mare de bule (goluri, cavități).

Cavitația poate fi aproximativ împărțită în două subtipuri în funcție de origine: hidrodinamică și acustică.
La rândul său, cavitația hidrodinamică mai are încă două subclase - să le numim statice și dinamice.

Ce este cavitația ca proces al proprietăților fizico-chimice?
Impactul cavitației a accelerat precipitarea sărurilor din apă, ceea ce a dus la capturarea rotorului pompei NVV-25.

P (atm)T ° C
0.01 6.7
0.02 17.2
0.04 28.6
0.1 45.4
0.2 59.7
0.3 68.7
0.4 75.4
0.5 80.9
0.6 85.5
0.7 89.5
0.8 93
0.9 96.2
1 99.1
1.033 100

Apa din natură nu este un mediu omogen și curat, fără impurități. Toate lichidele sunt soluții în care există o cantitate destul de mare de impurități, în principal gaze atmosferice. Aproape de două ori mai mult azot se dizolvă în apă din aerul atmosferic decât oxigenul.

Deci, în 1 litru de apă la o temperatură de 20 ° С se dizolvă aproximativ 665 ml de dioxid de carbon și la 0 ° С - de trei ori
mai mult, 1995 ml. La o temperatură de 0 ° C într-un litru H 2 O poate fi dizolvat: El - 10 ml, H 2 S - 4630 ml.

O creștere a presiunii duce la o creștere a solubilității gazelor.

De exemplu, la o presiune de 25 atm în 1 litru de apă, dioxidul de carbon dizolvă 16,3 litri, iar la 53 atm - 26,9 litri. Scăderea presiunii dă, respectiv, efectul opus. Dacă lăsați un recipient cu apă peste noapte, se formează bule de gaz pe pereți. Acest lucru poate fi văzut și mai clar și mai rapid într-un pahar de sodă. În procesul de fierbere a apei, vedem și formarea de bule cu gaz și abur.

Cavitația (termică) este într-un anumit sens același proces de fierbere cauzat nu numai de creșterea temperaturii
(deși acesta este, de asemenea, unul dintre factorii în formarea cavitației) Într-o combinație de doi factori, o temperatură crescută și o presiune redusă deasupra lichidului, are loc procesul de cavitație, în care lichidul trece într-un amestec gaz-apă.

Pomparea aerului dintr-o sticlă de sticlă cu o pompă de vid - Primim procesul de „fierbere” a cavitației la temperatura camerei.

Demonstrație video a efectului descris.

Acest lucru este deosebit de critic și este cel mai frecvent în sistemele de pompare prin aspirație. Rotorul sau șurubul creează un vid în conducta de aspirație, care, în cazul lipsei de lichid la intrare (îngustarea pasajului, un număr excesiv de viraje ale conductei etc.), creează condiții pentru fierberea cavitației lichidului.

Foarte des, clienții își pun întrebarea - de ce nu ar trebui să aspire lichide cu o temperatură ridicată? Răspunsul se află la suprafață - când presiunea din conducta de aspirație scade, cea mai mare parte a apei trece în următoarea stare de agregare, așa-numita. un amestec apă-gaz (cu alte cuvinte, apă fierbinte de cavitație), care, în principiu, nu poate fi ridicat cu o pompă de apă convențională.
O soluție lichid-gaz este în echilibru în condiții normale, adică presiunea din lichid este mai mare decât presiunea de vapori a gazului, iar sistemul este stabil. În acele cazuri când acest echilibru este încălcat în sistem și are loc formarea de bule de cavitație.
Să luăm în considerare cazul formării cavitației într-un sistem static.

Cel mai adesea, cavitația se formează în zona situată pe linia de presiune a pompei, în cazul îngustării acesteia.
Acestea. presiunea fluidului după îngustare scade (conform legii lui Bernoulli), deoarece pierderile și energia cinetică cresc.
Presiunea vaporilor saturați devine mai mare decât presiunea internă din lichid cu formarea de bule / cavități. După trecerea printr-o porțiune îngustă (poate fi o supapă ușor deschisă, constricție locală etc.), debitul scade, presiunea crește și bulele de gaz și vapori se prăbușesc. Mai mult, energia eliberată în acest caz este foarte, foarte mare, ca urmare a căreia (mai ales dacă acest lucru se întâmplă în bulele situate pe pereți) apar micro-șocuri de apă, care determină deteriorarea pereților. În același timp, dacă nu luați măsuri, atunci procesul va ajunge la distrugerea completă a pereților piesei de pompare. Vibrațiile și zgomotul crescut din pompă și conducte sunt primele semne de cavitație.

Principalele puncte slabe din sistemele hidraulice sunt locurile de îngustare, o schimbare bruscă a debitului fluidului (supape, robinete, supape de poartă) și rotor de pompare. Devin mai vulnerabili odată cu creșterea rugozității suprafeței.

Contabilitatea rezervei de cavitație a pompei în etapa de proiectare a sistemului.

Pentru a calcula o rezervă suficientă de cavitație a sistemului, este necesar să se calculeze
H - maximul posibil pentru condițiile date, pentru o pompă dată și performanța acesteia, ridicarea prin aspirație.
,Unde
Hf - pierderi în conducta de aspirație (m.w.c.) în metri de coloană de apă;
Hv - presiunea vaporilor saturați de lichid la temperatura de funcționare (m),
Hs - marja de siguranță adoptată de proiectanți este de 0,5 m.w.,
Pb - presiunea deasupra lichidului - într-un sistem deschis, aceasta este presiunea atmosferică, aproximativ egală cu 10,2 m.w. ( Pb * 10.2)
Caracteristica pompei NPSH (Cap de aspirație net pozitiv) înseamnă capul de aspirație măsurat la intrarea de aspirație a pompei, corectat pentru presiunea de vapori a lichidului pompat, la capacitatea maximă a pompei.

Acestea. sensul fizic al formulei H \u003d Pb * 10.2 - NPSH - Hf - Hv - Hs constă în faptul că la parametrii maximi de funcționare ai pompei, vidul din conducta de aspirație nu depășește presiunea vaporilor saturați ai lichidului la temperatura de funcționare, adică sistemul ar avea back-up-ul necesar pentru o funcționare fără cavitație.

Celelalte modalități de a reduce probabilitatea de cavitație sunt destul de evidente de aici:
- schimbați diametrul de aspirație la unul mai mare - reduceți pierderile ( Hf),
- apropiați pompa de aportul de lichid - reduceți pierderile ( Hf),
- puneți o țeavă mai netedă, reduceți numărul de ture, supape de poartă, supape - reduceți pierderile ( Hf),
- reduceți vidul de aspirație modificând înălțimea de instalare a pompei sau folosind echipamente de pompare de rapel - creșteți ( Pb),
- scade temperatura lichidului - scade ( Hv),
- micșorați performanța pompei, micșorați numărul de rotații - micșorați ( NPSH).
Toate aceste măsuri vizează reducerea posibilității de cavitație în pompă și conduc la o funcționare sigură și pe termen lung a pompelor.

Mesajul prezintă unele dintre aspectele energetice care însoțesc lucrarea, larg publicitate ca fiind extrem de eficiente surse de energie termică... S-a arătat, în special, că apariția gradienților de înaltă temperatură și presiune este posibilă numai în lichide omogene „pure” special pregătite. În condițiile „tehnice” utilizate în sistemele de încălzire, efectele declarate de autorii proiectelor sunt fundamental imposibile.

Recent, publicațiile științifice și tehnice de orientare populară și informațională, inclusiv Internetul, au fost larg publicitate dispozitive hidrodinamice, destinată în special utilizării în sistemele de încălzire locală. La prima vedere, principiul de funcționare al unor astfel de dispozitive pare destul de simplu.
Caracteristică caracteristică numeroase descrieri ale acestor încălzitoare unice este practic absență completă justificarea lor teoretică, care, din păcate, nu permite evaluarea cantitativă a obiectivității parametrilor declarați.

Figura: 1. Diagrama schematică a unei camere de încălzire mici

În fig. 1, ca exemplu, este prezentată o diagramă schematică a unei camere de cazane, al cărei element activ este rotativ, care este prezentat ca o nouă generație de motoare termice care transformă efectele mecanice, electrice și acustice asupra unui lichid în căldură.

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

Creșterea temperaturii lichidului de răcire are loc, conform autorilor, datorită următoarelor efecte: transformarea energiei mecanice datorită fricțiunii interne care rezultă din mișcarea lichidului de răcire; conversia energiei electrice în energie termică datorită efectului electrohidraulic și încălzirii elementelor termice; energia hidroacustică în energie termică datorată cavitației și efecte de vortex... În diagrama din Fig.2 a autorilor [ 1 ] se adoptă următoarele denumiri: 1 - motor electric, 2 - generator de căldură prin cavitație; 3 - manometru, 4 - cazan, 5 - valva de aer, 6 - conductă pentru alimentarea lichidului de răcire încălzit; 7 - senzor termic, 8 - bloc control automat, 9 - schimbător de căldură, 10 - radiator de încălzire, 11 - rezervor de expansiune, 12 - filtru pentru curățarea lichidului de răcire; 13 - pompă de circulație.

Astfel, elementul principal al circuitului este generator de căldură prin cavitație 2 , care, în acest caz, este un aparat rotativ, care sunt utilizate pe scară largă în industria chimica (de exemplu, dispozitive cu rotor din clasa GART [ 2 ]). În plus față de dispozitivele rotative, în prezent, există publicitate activă și se fac încercări de fundamentare științifică a indicatorilor de energie ridicată a dispozitivelor vortex concepute pe baza Plasați țevile [3 ].

Sisteme generatoare de căldură prin cavitație, în ciuda numelor cele mai diverse (terminologia celui de-al doilea proiect, aparent, nu au avut încă timp să fie de acord) constă din patru elemente principale (Fig. 2): un motor de acționare 1, pompa 2, de fapt generator de căldură prin cavitație 3 prin care transformarea energiei mecanice în energie termală și consumator de energie termică 4.

Figura: 2. Diagrama bloc tipică a unui generator de căldură prin cavitație

Elemente ale unei diagrame bloc simplificate 2 sunt standard pentru practic orice sistem hidraulic conceput pentru transportul lichidului sau gazului.

Principiul de funcționare a unor astfel de transformatoare de energie poate fi observat pe exemplul unei pompe disponibile public pentru irigarea paturilor și peluzelor în căsuțele de vară. Este necesar să umpleți o cutie obișnuită de trei litri cu apă și să forțați pompa să ia apă din cutie și să o arunce acolo. Deja după 5 - 10 minute puteți fi sigur că sunteți complet corect James Prescott Joule (1818 - 1889) despre posibilitatea transformării lucrului mecanic în căldură. Apa din borcan se va încălzi. Efectul este și mai pronunțat atunci când intrarea și ieșirea aspiratorului de casă sunt „închise”. Dar aceasta este o demonstrație riscantă, temperatura crește atât de rapid încât este posibil să nu aveți timp să separați „intrarea” și „ieșirea”, ceea ce va duce la deteriorarea dispozitivului.

Încălzitorul, al cărui circuit este prezentat, nu funcționează aproximativ la fel ca sistemul de răcire al unui motor de mașină, doar problema inversă este rezolvată, nu scăderea temperaturii, ci creșterea acesteia. La începerea instalării, lichidul de lucru de la priză cavitație hidrodinamică convertor de energie 3 prin intermediul unei pompe 2 deservit de o scurtă potecă până la intrare generator de căldură... După mai multe circulații de-a lungul circuitului mic (auxiliar), când apa atinge temperatura setată, al doilea circuit (de lucru) este conectat. Temperatura fluidului de lucru scade, dar apoi, cu parametrii de sistem bine aleși, este readusă la valoarea necesară.

Numeroase modele de activatori anunțate de producători, de fapt, sunt dispozitive care conferă energie cinetică fluidului de lucru. Potrivit autorilor proiectelor, ei reușesc folosind caracteristici de design „speciale” generatoare de căldură și efecte fizice „neconvenționale” pentru a atinge valori ridicate ale eficienței h\u003e 0,9... În mai multe ocazii interesante h, conform rezultatelor testului, depășește unul. Explicând astfel de caracteristici neobișnuite ale dispozitivelor și proceselor hidrodinamice suficient studiate, cercetătorii insistă că sunt capabili să utilizeze proprietățile necunoscute ale fenomenelor de cavitație (până la „ rece»Fuziune termmonucleară) sau câmpuri de torsiunecare decurg din mișcarea de rotație a fluidului.

De regulă, sistemele termodinamice cu generatoare de căldură prin cavitație ca sursă inițială de energie mecanică, acestea au mai puțin unul și mai des două motoare electrice, care circulă lichidul de răcire prin sistem și creează condiții pentru menținerea cavitației hidrodinamice. Cu alte cuvinte, energia electrică E1 cu pierderile corespunzătoare k1 transformată în energie mecanică

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

, (2)

unde k 2 - factorul de conversie (în terminologia autorilor - transformare) a energiei mecanice a lichidului de răcire în energia sa internă, iar valoarea fluctuează, în cea mai mare parte din 0,9 inainte de 4 ... Dacă valoarea k 2 @ 0,9 cu anumite simplificări teoretice pot fi considerate mari, dar într-o oarecare măsură reale, atunci valorile k 2 ≥ 1 necesită o justificare teoretică serioasă. Fenomenul energetic este explicat de autorii proiectelor prin faptul că proiectele lor utilizează o metodă unică de conversie a energiei electrice în energie termică prin utilizarea „vidului fluctuant în condiții de cavitație severă” și „energie a moleculelor de apă”.

Fără a atinge mai departe, din motive evidente, problemele de torsiune și termonucleare, precum și energia vidului fizic, să luăm în considerare câteva dintre caracteristicile utilizării efectelor energetice ale cavitației hidrodinamice în corp și a proceselor de transfer de masă. Procesele de fierbere, cavitație acustică și hidrodinamică pot fi reprezentate ca formarea unei faze competitive într-un lichid continu sub formă de cavități umplute cu abur al fluidului de lucru și gaze dizolvate.

Rețineți că fenomenul cavitației hidrodinamice și acustice, în ciuda mai mult de un secol de studiu, nu pare a fi descris pe deplin. Toți cercetătorii implicați cavitație proceselor, sunt de acord că fenomenul din unele dintre manifestările sale nu este încă predictibil. Parametrii structurilor și dispozitivelor de inginerie, a căror funcționare este asociată cu apariția și fluxul cavitației (hidro turbine, elice pentru nave, pompe, dispozitive de amestecare, instalații tehnologice), împreună cu rezultatele studiilor teoretice, sunt completate de date experimentale, care se bazează pe modelare cavitație evenimente la standuri speciale [ 4-7 ]. În același timp, se știu deja multe despre cavitație. Cel puțin, până acum, au fost stabilite principalele regularități asociate cu apariția și cursul acesteia. Oamenii de știință și inginerii au învățat destul de cu succes să prevină manifestările distructive (de exemplu, elice supercavitative ale navei) și să le folosească procese tehnologiceatunci când este necesar să distrugeți ceva, de exemplu, particule de lichide insolubile sau să organizați reacții chimice care nu apar în condiții normale.

Pentru o lungă perioadă de timp, cercetătorii au acordat atenție efectelor energetice care însoțesc apariția unei faze competitive într-un lichid în condiții de presiune comparabile cu presiunea vaporilor saturați ai lichidului de lucru. LA 1917 g. Lord Rayleigh a rezolvat problema presiunii care se dezvoltă într-un lichid la prăbușirea unei cavități sferice „goale” [ 4 ]. Pentru cazul simetriei sferice cu flux radial irotațional al lichidului care înconjoară cavitatea, s-a obținut ecuația energiei cinetice K L

, (3)

unde p L - densitatea lichidului, tu - viteza radială la o distanță arbitrară r\u003e R din centrul cavității, v r este viteza radială a peretelui cavității. În conformitate cu teorema, schimbarea energiei cinetice a lichidului ar trebui să fie egală cu munca efectuată de masa lichidului atunci când cavitatea este închisă

(4)

unde este presiunea din lichid la distanță, R max este raza cavității în momentul începerii colapsului, R 0 este raza finală a cavității. Echivalare ( 3 ) și ( 4 ), putem ajunge la ecuația pentru viteza de mișcare a suprafeței unei cavități sferice

. (5)

Deci, de exemplu, pentru caz R max \u003d 10 -3 m și R 0 \u003d 10 -6 m la \u003d 105 Pa, p L \u003d 103 kg / m 3 viteza peretelui cavității se dovedește a fi v r @ 1,4 × 10 4 m / s, care este un ordin de mărime mai mare decât viteza sunetului în apă. Valoarea energiei cinetice a lichidului care umple cavitatea cavitației va fi în conformitate cu ecuația ( 3 ) valoarea

, (6)

Presupunând că numai asta 10% energia cinetică a lichidului este transformată în căldură, apoi modificarea maximă a temperaturii locale în regiunea colapsului cavității va fi de aproximativ

unde s @ 4200 J / kg × K - capacitatea termică specifică a apei. Este firesc să presupunem că la temperaturi atât de ridicate sunt posibile procese la nivel molecular și atomic. Trebuie să presupunem că tocmai aceste rezultate computaționale au condus proiectanții generatoarelor de căldură la cavitație către ipotezele cu privire la posibilitatea reacțiilor de fuziune termonucleară "rece".

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

tabelul 1

Trebuie avut în vedere faptul că calculele efectuate au fost obținute pe baza unei teorii care permite o creștere nelimitată a presiunii și vitezei limitelor cavității în etapele finale de închidere într-un fluid ideal cu o rezistență maximă maximă. z, ale căror valori teoretice sunt date în tabel. 1 .

Sub influența presiunilor și temperaturilor, distanțele intermoleculare dintr-un lichid se pot schimba, iar când se atinge o limită care este destul de specifică pentru fiecare lichid, apare o discontinuitate. Deci, de exemplu, pentru apă, distanța intermoleculară este L 0 @ 3 × 10 -10 m , ceea ce face posibilă determinarea tensiunii maxime la tracțiune ca

. (8)

Datele lui M. Kornfeld au fost obținute pentru cazul apariției unei faze de vapori competitive simultan în întregul volum de lichid, care nu este niciodată observat în practică. Dacă apa a avut puterea specificată, atunci obțineți cavitație în condițiile dispozitivelor în discuție ar fi imposibil. În practică, în condițiile unor porțiuni special preparate de lichide care nu conțin neomogenități, pot apărea nuclee de vapori din cauza fluctuațiilor termice. O creștere a volumului de nuclee de vapori este posibilă dacă presiunea vaporilor saturați ai lichidului depășește presiunea externă, adică

, (9)

unde p sp - presiunea vaporilor saturați de lichid; s L / sp - coeficientul de tensiune superficială la interfața lichid-vapori. Numărul de nuclee capabile să piardă stabilitatea pe unitate de timp pe unitate de volum de lichid este determinat de ecuația lui Ya.B. Zeldovici [ 5 ]

, (10)

unde n 0 - numărul de nuclee formate, F - multiplicator constant, k B@ 1,4 × 10 -23 J / K - Constanta Boltzmann, T - temperatura absolută, A (R 0 ) - opera de formare a nucleului

primul termen caracterizează cantitatea de energie cheltuită pentru crearea unei suprafețe libere, al doilea termen ( 11 ) este opera de formare a unei noi cavități cu rază R 0, în al treilea rând, lucrările necesare pentru a umple cavitatea cu abur.
Astfel, pentru a crea microinomogenități într-un lichid omogen forțe externe mai sunt de lucru. Cu alte cuvinte, o modificare a stării lichidului, inclusiv formarea cavitație nucleele apar din cauza aprovizionării cu energie din surse externe. Rezultați cavitație miezul își poate mări sau micșora volumul în funcție de raportul dintre presiunea externă și presiunea vaporilor din interiorul miezului. Condiția pentru creșterea nucleului poate fi obținută prin combinarea ecuațiilor ( 11 ) și ( 10 ), adică din ecuație ( 11 ) determina valoarea R 0 și înlocuiți această valoare în condiție ( 9 )

, (12)

unde 1 / t \u003d dn 0 / dt, t este timpul de așteptare pentru discontinuitatea unei unități de volum de lichid. Presupunând că unitatea cavitație nucleu ca volum 1 cm 3 format într-o secundă și luând după Kornfeld А @ 10 3 1 s - 1 m 3 se dovedește

În acest caz

.(12)

In conformitate cu ( 12 ) valoarea rezistenței la tracțiune pentru apă este egală cu z @ 1,6 × 10 8 Pa, de aproape două ori mai mică decât valoarea teoretică a lui Kornfeld și de trei ori mai mică decât ecuația moleculară ( 8 ).

După cum sa stabilit experimental [ 4 - 7 ], cavitație puterea lichidelor este cu câteva ordine de mărime mai mică decât valorile teoretice. Deci, de exemplu, M.G. Sirotyuk [ 7 ] și G. Flin [ 6 ] au fost publicate măsurători cavitație puterea apei distilate purificate și de la robinet. La măsurarea valorilor prag ale presiunii acustice la diferite frecvențe, la care s-a înregistrat apariția unei faze competitive, s-au obținut valorile minime de presiune pentru apa de la robinet netratată p c r @ 5 × 10 4 Pași pentru apa preparată distilată - p c r @ 4 × 10 7 Pa.

Fig. 3. Praguri experimentale de cavitație în apă

Motivul principal al unei răspândiri atât de semnificative cavitație puterea apei este eterogenitatea ei, adică prezența în ea cavitație nuclee umplute cu vapori de gaz și lichid, cu alte cuvinte, apariția unei faze competitive are loc pe nucleele razei critice deja prezente în lichid R c r când ajung în zone de joasă presiune.

Dacă presupunem că procesul de expansiune a nucleului se desfășoară în conformitate cu schema adiabatică, atunci relația dintre inițială P G (0) și curent P G presiunea gazului în miezul de creștere a volumului poate fi reprezentată pe baza ecuației Poisson poate fi reprezentată după cum urmează

unde g este exponentul adiabatic. În acest caz, parametrii cinematici ai nucleului adiacent schimbării volumului acestuia pot fi exprimați prin următoarea ecuație diferențială [ 5 ]

. (14)

Pentru valoarea maximă a componentei vitezei radiale, în loc de ecuație ( 5 v r (maxim) @ 534 m / s, în ce 26 de ori mai puțin, gradientul de temperatură ipotetic în conformitate cu ecuația ( 7 ) va fi

,(16)

care este incomensurabil mai mic decât temperaturile „termonucleare”, menționate în publicațiile dedicate generatoare de căldură prin cavitație... De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că sistemele de încălzire utilizează apă obișnuită de la robinet cu un nivel ridicat de conținut de gaz, în care relativ mare Cavitație miezuri umplute cu gaz. Când astfel de nuclee intră în zonele de presiune scăzută, nucleele își vor mări volumul la o anumită valoare maximă, iar apoi volumul lor se va schimba periodic la frecvența lor naturală

. (18)

Energia stocată în cavitatea cavitației va fi parțial generată sub formă de vibrații acustice, raportul de transformare în energie termică nu depășind 1% din energia totală a cavității.

Trebuie avut în vedere faptul că sistemele hidrodinamice generatoare de căldură prin cavitație sunt închise (Fig. 2), ceea ce presupune prezența unui circuit de circulație. Lichidul care a trecut de zona de presiuni scăzute în generatorul de căldură după scurt timp ajunge din nou acolo. O astfel de circulație a lichidului prin zona de cavitație este caracterizată de fenomene de histerezis [ 8 ], când numărul și dimensiunea distribuției nucleelor \u200b\u200bde cavitație se schimbă. Cavitație puterea lichidului scade, bulele umplute cu gaz circulă în sistem, cu dimensiuni care nu le permit să ajungă la suprafața apei din rezervorul de expansiune (Fig. 1).

Astfel, pe baza analizei efectuate, se poate concluziona că în condițiile generatoarelor de căldură, cavitația hidrodinamică nu poate fi considerată ca o sursă de energie suplimentară. Un ansamblu de expansiune, prăbușire și pulsare cavitație Caverna este prezentată ca un fel de transformator de energie energetică, a cărui eficiență, în principiu, ca orice transformator, nu poate depăși unitatea.

Literatură

    tstu.ru/structure/kafedra/doc/maxp/eito6.doc

    Fridman V.M. Echipamente chimice cu ultrasunete. - M.: Inginerie mecanică, 1967. - 211 p.

    Potapov Yu.S., Fominskiy L.P., energia Vortex și din punctul de vedere al teoriei mișcării. - Chișinău - Cherkassy: OKO-Plus. , 2000. - 387 p.

    Knapp R., Daly J., Hammit F. Cavitație. - M.: Mir, 1974. - 678 p.

    Pernik A.D. Probleme de cavitație. - L.: Construcții navale, 1966 .-- 435 p.

    Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

    Flynn G. Fizica cavitației acustice în lichide. In carte. Acustică fizică, // ed. W. Mason, T 1, - M.: Mir, 1967, S. 7 - 128.

    Sirotyuk M.G. Cercetare experimentală cavitație cu ultrasunete. In carte. Câmpuri ultrasonice puternice, // ed. L. D. Rosenberg, 1968 S. 168 - 220.

    Vasiltsov E.A., Isakov A.Ya. Proprietăți de histerezis ale cavitației // Acustică aplicată. Problema 6. -Taganrog: TRTI, 1974. -S. 169-175.

 

Ar putea fi util să citiți: