Cavitația hidrodinamică ce. Cavitația hidrodinamică. Utilizări utile ale cavitației

1

Articolul de recenzie analizează metodele cunoscute de modelare a etapelor inițiale și avansate ale cavitației hidrodinamice naturale. Caracteristicile distinctive ale acestui tip de cavitație sunt enumerate pe scurt. În analiza abordărilor moderne de descriere a etapei sale inițiale, a fost relevată utilizarea a două abordări - stocastică (în cazul formării cavităților de cavitație în conformitate cu mecanismele de nucleare omogene și eterogene) și deterministă (în studiul fluidului). mișcarea în jurul unei particule sferice dispersate de rază variabilă). Cu toate acestea, distribuțiile diferențiale ale nucleelor ​​de 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 a unuia dispersat în variabilele lui Lagrange. Când se studiază stadiul dezvoltat, se utilizează o abordare deterministă folosind metoda teoriei jeturilor.

cavitația hidrodinamică

stadiile inițiale și avansate

abordări stocastice și deterministe

1. Aganin A.A. Calculul impactului de forță al unei bule de cavitație asupra unui corp elastic / A.A. Aganin, V.G. Malahov, 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 colaps a unei bule de cavitație într-un lichid vâscos / R.D. Ivani, F.G. Hammit // Tr. CA MINE. Ser. D. Metode teoretice de calcul ingineresc. - 1965. - Nr. 4. - P. 140.

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

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

5. Blagov E.E. Calculul indicatorilor 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 gaz-dinamice ale erupțiilor vulcanice explozive. 1. Analogi hidrodinamici ai stării preexplozive a vulcanilor, dinamica stării magmei trifazate în undele de decompresie // Prikl. mecanică și tehnologie. fizică. - 2008. - T. 49. - Nr. 6. - P. 3–12.

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

9. Ksendzovsky P.D. Calculul efectului de eroziune asupra unui profil 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. Vilcenko, T.A. Kulagina; sub. ed. IN SI. Bykov. - Krasnoyarsk: IPC KSTU, 2001 .-- 187 p.

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

12. Kumzerova E.Yu. Modelarea numerică a formării și creșterii bulelor de vapori în condiții de scădere a presiunii lichidului: rezumat al doctorat. dis. ... Cand. fizic-mat. stiinte. 02/01/05. - SPb., 2004 .-- 15 p.

13. Lavrinenko O.V. Modelarea efectelor mecano-fizico-chimice în procesul de prăbușire a cavităților de cavitație / O.V. Lavrinenko, E.I. Savina, G.V. Leonov // Colecţia Polzunov. - 2007. - Nr. 3. - P. 59–63.

14. Levkovsky Yu.L. Structura fluxurilor de cavitație. - L .: Construcţii navale, 1978 .-- 224 p.

15. Markina N.L. Investigarea proceselor de cavitație într-un canal de 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. Cavitatie. - M .: Mir, 1975 .-- 95 p.

19. Rozhdestvensky V.V. Cavitație. - L .: Construcţii navale, 1977 .-- S. 148.

20. Si-Ding-Yu. Câteva aspecte analitice ale dinamicii bulelor // Proceedings of the American Society of Mechanical Engineers. Seria D. - 1965. - T. 87. - Nr. 4. - P. 157–174 (traducere din engleză).

21. Flynn G. Physics of acoustic cavitation in liquids // Physical acoustics / 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. Corelația subdepășirii presiunii în timpul depresurizării cu apă caldă / Md. Alamgir, J.H. Lienhard // Jurnalul de transfer de căldură. - 1981. - Vol. 103. - Nr. 1. - P. 52–55.

24. Bankoff S.G. Captarea gazului 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. Bubble transport in flashing flow / E. Ellas, P.L. Chambre // Int J. Multiphase Flow. - 2000. - Nr. 26. - P. 191–206.

27. Hsu Y.Y. Pe intervalul de dimensiuni ale cavităților de nucleare active 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 mediile cu bule // Cercetare științifică aplicată. - 1998. - Vol. 58. - P. 115–130.

29. Kwak H.-Y. Nuclearea omogenă și creșterea macroscopică a bulei 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. Nuclearea omogenă și linia spinodale / J.N. Lienhard, A. Karimi // Journal of Heat Transfer. - 1981. - Vol. 103. - Nr. 1. - P. 61–64. Lienhard J. H., Karimi A. Homogeneous nucleation and the spinodal line // Journal of Heat Transfer. - 1981. - Vol. 103. - Nr. 1. - P. 61–64.

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

32. Plesset M.S. Prăbușirea unui vapor inițial sferic în vecinătatea unei granițe solide / M.S. Plesset, R.B. Chapman // Jurnalul de mecanică a fluidelor. - 1971. - Vol. 47. - Nr 2. - P. 125-141.

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

34. Sokolichin A. Simularea numerică dinamică a fluxurilor în două faze gaz-lichid: Euler / Eler versus Euler / Lagrange / A. Sokolichin, G. Eigenberger, A. Lapin, A. Lubbert // Ing. chimic. Ştiinţă. - 1997. - Vol. 52. - P. 611-626.

35. Thiruvengadam A. Scaling Law for Cavitation Erosionc // Curge de apă instabilă la viteze mari: Proceedings of LITAM. - M .: Nauka, 1973. - S. 405–427.

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

La proiectarea corpurilor de reglare hidraulice pentru un sistem de conducte, în care acțiunea asupra supapei se efectuează în detrimentul energiei mediului de lucru pentru a elibera un nivel de presiune crescut sau a menține un anumit nivel de presiune, pentru a preveni refluxul, problema combaterii consecințele nedorite ale efectului de cavitație în fluxurile lichide rămân urgente. 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 fitingurilor de conducte. 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 organismelor de reglementare este asociat cu evaluarea unui set de parametri critici de cavitație, care, în special, sunt introduși în conformitate cu numărul de cavitație κ = 2Eu conform criteriului Euler și sunt determinați prin hidrodinamici și metode vibroacustice. Manifestarea efectelor primare de cavitație într-o formă de bule este cauzată de o scădere bruscă a presiunii lichidului la valori mai mici decât presiunea vaporilor saturați (de exemplu, la t = 20,8 ° C pentru apă - pH = 2,510). 3 Pa), datorită curgerii mediului de lucru prin traiectoria de curgere a corpului de reglare la reglarea 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 ale dezvoltării efectului cavitaţiei hidrodinamice.

Un scurt concept de cavitație hidrodinamică

Cavitația hidrodinamică naturală este efectul ruperii fluxului de fluid, care, spre deosebire de cavitația acustică (sub influența undelor sonore), se observă atunci când presiunea scade la valori critice în regiunea locală a fluxurilor de mare viteză de un mediu lichid. Natura fizică a fenomenului luat în considerare este, de asemenea, asociată cu procese 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 supraîncălzi. Simularea fluxurilor de medii lichide în condiții de cavitație hidrodinamică naturală care rezultă dintr-o scădere bruscă a presiunii în procesul de curgere în jurul corpurilor de diverse forme, de exemplu, în sistemele de conducte cu încălcarea etanșeității lor, în duze, în părțile de curgere ale corpurilor de reglare (inclusiv atunci când supapa este în funcțiune - închiderea sau deschiderea acesteia cu extinderea debitului), etc., este asociată cu rezolvarea multor probleme. Acestea includ descrierea mecanismelor: formarea unei cavități de cavitație, expansiunea, compresia, colapsul acesteia etc., care corespund stadiilor inițiale și avansate ale cavitației.

Abordări moderne ale modelării stadiului inițial al cavitației hidrodinamice

A. Abordare stocastică. Separând procesul de formare a acestor cavități în conformitate cu mecanismele omogene și eterogene de nucleare, trebuie să se distingă o abordare stocastică a descrierii lor: modele de nucleare omogenă; modificări cu introducerea unui factor de eterogenitate; modele de nucleare eterogenă, de exemplu, pe particule de impurități într-un mediu lichid, pe un perete, în fisurile acestuia (depresiuni). Lucrările clasice ale lui Ya.I. Frenkel, care a continuat ideile lui V. Volmer și A. Weber, completate de studiile lui J.N. Lienhard și A. Karimi cu o propunere teoretică de a compara munca petrecută la formarea nucleonului 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 nucleare J (numărul de nuclee într-o unitate de volum pe unitate de timp) este determinată de formula

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 modelul lui V.K. Kedrinsky pentru a calcula volumul total al straturilor de difuzie Xd și densitatea 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 nucleare a embrionilor de cavitație (perioada de inducție); este volumul stratului de difuzie.

Modelele modificate sunt folosite pentru a descrie fluxurile de fluide cu particule abrazive mici. În acest caz, nuclearea omogenă poate să nu fie observată din cauza valorilor mai mici ale schimbării temperaturii (de exemplu, pentru apă de zeci de ori mai mici) în comparație cu scăderile de temperatură pentru fluxurile de lichid purificat. Modificarea pentru J este reprezentată sub formă, unde G este factorul de eterogenitate, care caracterizează gradul de scădere a valorii muncii cheltuite la formarea nucleonului critic. Rețineți că cele mai comune sunt două forme ale acestui factor în conformitate cu lucrările lui Md. Alamgir, J.H. Lienhard și E. Ellas, P.L. Camera

unde T10, Tcr sunt valorile inițiale și critice ale temperaturii lichidului, K; Vp — rata căderii de presiune, Pa / s; σ - exces de energie liberă; ρV, ρl - densitățile de fază (bulă și lichid); m este greutatea moleculară; b1, b2, b3, c1, c2 sunt constante. În plus, există lucrări care iau în considerare, în cadrul modificării, teoria nucleării omogene, precum și extinderea ulterioară a cavităților de cavitație datorită transferului de masă în interfaz. Rețineți că autorii studiilor au efectuat calcule pentru nuclearea fluctuantă în condiții de difuzie a gazelor.

De interes este modelul de nucleare eterogenă în vrac, care ia în considerare distribuția mărimii nucleelor ​​eterogene, în care abordarea este utilizată pentru a lua în considerare distribuția experimentală corespunzătoare (aproape de lognormal) pentru particulele de impurități ale fluxurilor de lichid cavitate sub efecte acustice. . În cazul în care, conform distribuțiilor centrelor de vaporizare (sub formă de legi normale, lognormală și echiprobabilă) de-a lungul razelor acestor particule N (r), se estimează numărul acestora

După cum au remarcat autorii, lucrările lui S.G. Bankoff și Y.Y. Hsu dedicat nucleării eterogene pe perete și, respectiv, în fisurile acestuia, a pus bazele cercetărilor ulterioare în aceste direcții. Totodată, au fost identificate criteriile de realizare a nucleării: diferența de energie liberă a nucleării în vrac depășește valoarea acestei valori pentru nuclearea peretelui; dilatarea 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 nucleării eterogene pe perete sub forma valorii critice Rcr și la separarea Rd.

B. Abordare deterministă. Abordarea deterministă, folosită 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 fluid în apropierea unei particule sferice dispersate de rază variabilă), care are diverse modificări în funcție de setul de efecte luate în considerare - inerțiale, termice și de difuzie. Formularea generală a unei probleme de valoare limită cu o limită liberă, care este prezentată în lucrarea lui Si-Di-Yu, pentru o suprafață distinsă care separă două regiuni: una internă - o regiune de vapori-gaz și una externă - un lichid unul cu un gaz dizolvat, este de obicei transferat la aproximarea unei forme sferice a cavității de cavitație. În acest caz, această ecuație este o generalizare a sistemului de ecuații în coordonate sferice: continuitate, mișcare pentru faza purtătoare, bilanț energetic, conductivitate termică, difuzie și condiții la interfață. De exemplu, neglijând factorii de difuzie și termici, ecuația clasică Rayleigh - Lamb

at permite analizarea mișcării radiale a suprafeței unei cavități sferice R (t) într-un fluid incompresibil nelimitat cu vâscozitatea μl și densitatea ρl, ținând cont de intensitatea tranzițiilor de fază ζlv pe suprafața indicată și diferența de presiune dintre faze (pv - pl). Rețineți că această prezentare nu ia în considerare cazul unui fluid compresibil caracteristic cavitației acustice. Problemele de stabilitate a formei sferice a bulei sunt de interes deosebit.

Comportamentul unei bule de cavitație pe perete poate fi reprezentat sub forma unei mișcări complexe (atunci când este descompusă în radial și translațional) cu o sursă (dren) în centru și înlocuind fluxul în jur cu un dipol atunci când momentul său este direcționat de-a lungul mișcarea bulei. Metoda imaginii în oglindă permite descrierea potențialului total de curgere a doi dipoli simetrici și 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 centrul acesteia la perete) face posibilă estimarea regimurilor de viteză de creștere a cavității de cavitație din apropierea peretelui.

B. Abordare combinată. Cunoscută este metoda tradițională de modelare a fluxurilor unui sistem lichid-vapor-gaz ca fiind eterogene cu două faze ("purtător" - lichid și "dispers" - un set de vapori și gaz) sub forma unei continue respectând legile unui mediu continuu, generalizat prin RI Nigmatulina. În acest caz, este compilat un sistem de ecuații caracteristice în variabilele Euler spațiu-timp, când funcțiile necesare, de exemplu, viteza curgerii, sunt specificate în fiecare punct din spațiu și derivata sa substanțială în timp are sens. O altă metodă de modelare a mișcării acestor medii se dezvoltă în mod 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 - coordonatele în selectarea cadru de referință la un moment dat. În acest caz, în funcție de acuratețe, se propune să se găsească funcțiile dorite pentru fiecare fază la rezolvarea sistemelor de ecuații pentru fiecare fază separat, cu perfecționarea ulterioară a influenței transferurilor de masă, impuls și energie interfazelor. În cadrul problemelor de descriere a fluxurilor de cavitație, pe lângă ecuațiile deterministe de conservare a masei, impulsului și energiei, se poate folosi o abordare stocastică, de exemplu, pentru a analiza frecvența de nucleare sau pentru a estima modificarea bulei. rază. În special, în această lucrare, introducerea concentrației de bule de vapori (inclusiv în cazul nucleării eterogene pe perete și în volum), completată de ecuația stării apei sub forma condiției Theta, conduce la închiderea etapei Euler de modelare. În acest caz, ecuația Rayleigh - Lamb din stadiul lagrangian este completată de legile conservării masei și energiei interne. O metodă similară de modelare, dar folosind teoria nucleării omogene, a fost folosită în lucrări.

Principalele moduri de descriere a cavitației hidrodinamice dezvoltate

În termeni teoretici, descrierea etapei de tranziție de la stadiul inițial la cel dezvoltat al cavitației hidrodinamice rămâne problematică, 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), atunci când închiderea cavităţii de cavitaţie pe corp cu ajutorul injecţiei suplimentare de aer devine completă, cele. se termină în spatele corpului la debite mult mai mici decât pentru etapele dezvoltate ale cavitației naturale. Datele experimentale cu privire la forma cavității indică formarea unui flux în zona închiderii acestuia, care încalcă integritatea părții de coadă a cavității de cavitație și formează treapta sa de vapori-gaz. De regulă, în aceste cazuri, se utilizează metoda teoriei jetului, care extinde fluxul real al mediului la maparea conformă folosind funcția de transformare necesară, care este specificată. căi diferite... Sunt cunoscute scheme pentru calcularea debitelor plane: Kirchhoff, Jukovsky - Roshko, Ryabushinsky, T. Wu, D.A. Efros, două spectacole de M. Tulin și modificările acestora. Totuși, în această lucrare, ne vom restrânge la prezentarea unor abordări cu posibila lor aplicare asupra fenomenului de cavitație hidrodinamică în părțile de curgere ale corpurilor de reglare a conductei, i.e. în cazul evoluţiei cavitaţiei cu bule.

Conform revizuirii, gradul de efect eroziv al cavitației dezvoltate pe suprafețele de lucru ale diferitelor dispozitive hidrodinamice este determinat de doi factori, respectiv, din cauza prăbușirii asimetrice și simetrice a cavității de cavitație: formarea unui flux cumulativ în apropierea peretelui ( sau când curge în jurul unui corp) cu posibil ciocan de berbec ulterior; apariţia sfericului unde de soc... De exemplu, în această lucrare, viteza de scurgere specificată este estimată atunci când o singură cavitate curge în jurul corpului, ceea ce permite calcularea presiunii fluxului cumulat pe suprafața corpului. S-a efectuat un studiu numeric al direcției de dezvoltare a curbei în apropierea peretelui înclinat în. În lucrare este prezentată modelarea unui jet de șoc de mare viteză sub forma unei coloane de lichid cilindrică care acționează asupra unui semispațiu izotrop elastic după prăbușirea unei bule de cavitație. Autorul folosește ecuațiile Lagrange de al doilea fel pentru a descrie mișcarea complexă a unei singure cavități cu expansiune în mișcări radiale și de translație și aplică metoda mapărilor conformale. 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 numărul de cavitație. Descrierea prăbușirii bulelor este legată de problemele cavitației acustice, în special, atunci când se utilizează Kirwood - Bethe aproximări pentru mișcarea suprafeței cavității, ținând cont de compresibilitatea lichidului.

Concluzie

Deci, stadiul inițial al dezvoltării cavitației hidrodinamice, conform datelor experimentale, este împărțit în abur (în cavități discontinue), gaz (cu expansiunea nucleonilor - nuclee gazoase) și abur-gaz. În plus, difuzia gazelor prin pereții cavităților de vapori și două tipuri de nucleare sunt posibile: omogenă (fluctuație pentru faza de vapori într-un lichid fără impurități) și eterogene (pentru un sistem gaz-vapori, particule în suspensie de impurități, pereți și acestora). fisuri). În stadiul dezvoltat, comprimarea și prăbușirea cavităților se observă cu atât mai rapid mai putin continut gaz în volumul lor datorită condensării vaporilor la limita de fază în timpul efectelor de zgomot și lovituri de ari din corpurile aerodinamice. Un conținut semnificativ de gaz în sistemul abur-gaz duce la pulsații din cavitate datorită posibilei comprimări adiabatice a aerului cu creșterea temperaturii (până la valori de ordinul a 10 3 ° C) și luminiscență. Analiza izvoarelor literare cunoscute a relevat utilizarea unor abordări stocastice, deterministe și combinațiile acestora în stadiul descrierii etapei inițiale a cavitației hidrodinamice. Cu toate acestea, distribuțiile diferențiale ale nucleelor ​​de cavitație de-a lungul razelor lor, utilizate în modelele cunoscute, sunt postulate pe baza datelor experimentale. Când se studiază stadiul dezvoltat, 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. DESPRE METODE DE MODELARE A PRINCIPALELE ETAPE ALE DEZVOLTĂRII CAVITAȚIEI HIDRODINAMICE // Cercetare de baza... - 2016. - Nr. 3-2. - S. 268-273;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=40043 (data accesului: 16.09.2019). Vă aducem în atenție revistele publicate de „Academia de Științe Naturale”

Termenul „cavitație” provine din latinescul - Cavitas(depresie, depresie, cavitate).
Acest termen este obișnuit să desemneze 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 împărțită aproximativ în două subtipuri în funcție de origine: hidrodinamică și acustică.
La rândul său, cavitația hidrodinamică mai are două subclase - să le numim statică și dinamică.

Ce este cavitația ca proces de proprietăți fizico-chimice?
Impactul cavitației a accelerat precipitarea sărurilor din apă, ceea ce a dus la sechestrarea 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 în 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 H2O pot fi dizolvate: El- 10 ml, H2S- 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, pe pereți se formează bule de gaz. Acest lucru poate fi văzut și mai clar și mai rapid într-un pahar de sifon. În procesul de fierbere a apei, vedem și formarea de bule cu gaz și abur.

Cavitația (termică) este, într-un fel, același proces de fierbere, cauzat nu numai de creșterea temperaturii.
(deși acesta este și unul dintre factorii de formare a cavitației) Într-o combinație de doi factori, temperatură ridicată și presiune scăzută 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 - Obținem procesul de cavitație „fierbe” la temperatura camerei.

Demonstrație video a efectului descris.

Acest lucru este deosebit de critic și este cel mai frecvent în sistemele de pompare cu 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 spire de conductă etc.), creează condiții pentru fierberea prin cavitație a lichidului. .

De foarte multe ori, clienții pun întrebarea - de ce nu ar trebui să aspire lichide cu temperatură ridicată? Răspunsul se află la suprafață - atunci 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 clocotită prin cavitație), care, în principiu, nu poate fi ridicat cu o pompă de apă obișnuită.
O soluție lichid-gaz este în echilibru în condiții normale, de exemplu. presiunea din lichid este mai mare decât presiunea de vapori a gazului, iar sistemul este stabil. În acele cazuri în care acest echilibru este încălcat în sistem și are loc formarea de bule de cavitație.
Luați 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 (după legea lui Bernoulli), deoarece pierderile si cresterea energiei cinetice.
Presiunea vaporilor saturați devine mai mare decât presiunea internă în lichid odată cu formarea de bule/cavități. După trecerea printr-o porțiune îngustă (aceasta poate fi o supapă ușor deschisă, constricție locală etc.), debitul scade, presiunea crește și bulele de gaz și vapori se prăbușesc. Mai mult, energia degajată în acest caz este foarte, foarte mare, drept urmare (mai ales dacă aceasta se întâmplă în bulele situate pe pereți) se produc micro-șocuri de apă, aducând deteriorarea pereților. În același timp, dacă nu luați măsuri, atunci procesul va ajunge la distrugerea completă a pereților părții de pompare. Vibrațiile și zgomotul crescut în pompă și țevi sunt primele semne de cavitație.

Principalele puncte slabe ale sistemelor hidraulice sunt locurile de îngustare, o schimbare bruscă a debitului de fluid (supape, robinete, supape cu poartă) și rotoarele pompei. Ele devin mai vulnerabile odată cu creșterea rugozității suprafeței.

Contabilizarea rezervei de cavitație a pompei la etapa de proiectare a sistemului.

Pentru a calcula o rezervă suficientă de cavitație a sistemului, este necesar să se calculeze
H- maximul posibil pentru conditiile date, pentru o pompa data si performantele acesteia, inaltime de aspiratie.
,Unde
Hf- pierderi în conducta de aspirație (m.w.c.) în metri ai coloanei de apă,
Hv- presiunea vaporilor saturați de lichid la temperatura de funcționare (m),
Hs- marja de siguranță acceptată de proiectanți este de 0,5 m.w.,
Pb- presiune deasupra lichidului - in sistem deschis aceasta este presiunea atmosferică, aproximativ egală cu 10,2 m.w. ( Pb * 10,2)
Caracteristica pompei NPSH(Cap de aspirație pozitivă net) înseamnă înălțimea de aspirație măsurată la intrarea de aspirație a pompei, corectată pentru presiunea vaporilor a lichidului pompat particular, la capacitatea maximă a pompei.

Acestea. sensul fizic al formulei H = Pb * 10,2 - NPSH - Hf - Hv - Hs consta in faptul ca la parametrii maximi de functionare ai pompei, vidul din duza ei de aspiratie nu depaseste presiunea vaporilor saturati ai lichidului la temperatura de functionare, i.e. sistemul ar avea back-up-ul necesar pentru o funcționare fără cavitație.

Celelalte moduri de a reduce probabilitatea de cavitație sunt destul de evidente de aici:
- schimbați diametrul de aspirație cu unul mai mare - reduceți pierderile ( Hf),
- mutați pompa mai aproape de admisia lichidului - reduceți pierderile ( Hf),
- puneți o țeavă mai netedă, reduceți numărul de spire, robinete, supape - reduceți pierderile ( Hf),
- reduceți vidul de aspirație prin modificarea înălțimii instalației pompei sau folosind echipament de pompare de rapel - crește ( Pb),
- scade temperatura lichidului - scade ( Hv),
- scade performanta pompei, scade numarul de rotatii - scade ( NPSH).
Toate aceste măsuri vizează reducerea posibilității de cavitație în pompă și conduc la funcționarea pe termen lung și în siguranță a pompelor.

Mesajul prezintă câteva dintre aspectele energetice care însoțesc lucrarea, promovate pe scară largă ca fiind extrem de eficiente surse de energie termică... Se arată, în special, că apariția unor gradienți de temperatură și presiune ultraînalți este posibilă numai în lichide omogene „pure” special preparate. 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 promovate pe scară largă dispozitive hidrodinamice, destinat, în special, utilizării în sistemele locale de încălzire. La prima vedere, principiul de funcționare a unor astfel de dispozitive pare destul de simplu.
Trăsătură caracteristică numeroase descrieri ale unor astfel de încălzitoare unice este practic absență completă fundamentarea lor teoretică, care, din păcate, nu permite aprecierea cantitativă a obiectivității parametrilor declarați.

Orez. 1. Schema schematică a unei mici cazane

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 se produce, conform autorilor, datorită următoarelor efecte: transformarea energiei mecanice datorită frecării interne care decurge din mișcarea lichidului de răcire; transformare energie electricaîn energie termică datorită efectului electrohidraulic și încălzirii elementelor termice; energie hidroacustică în energie termică datorită cavitaţiei şi efecte de vortex... În diagrama din Fig. 2 de către autori [ 1 ] se adoptă următoarele denumiri: 1 - motor electric, 2 -generator de căldură prin cavitație, 3 - manometru, 4 - boiler, 5 - valva de aer, 6 - conductă pentru alimentarea lichidului de răcire încălzit, 7 -senzor termic, 8 - bloc control automat, 9 - schimbător de căldură, 10 - calorifer de incalzire, 11 - vas de expansiune, 12 - filtru pentru curatarea lichidului de racire, 13 - pompă de circulație.

Astfel, elementul principal al circuitului este generator de căldură prin cavitație 2 , care, în acest caz, este un aparat de tip rotativ, care sunt utilizate pe scară largă în industria chimica(de exemplu, dispozitive cu rotor din clasa GART [ 2 ]). Pe lângă dispozitivele rotative, în prezent, există o publicitate activă și se încearcă să susțină științific indicatorii de înaltă energie ai dispozitivelor vortex proiectate pe baza Rang conductele [3 ].

Sisteme generatoare de căldură prin cavitație, în ciuda celor mai diverse denumiri (terminologia celui de-al doilea proiect, aparent, nu a avut încă timp să se pună de acord) este formată din patru elemente principale (Fig. 2): motorul de antrenare 1, pompa 2, de fapt generator de căldură prin cavitație 3 prin care transformarea energiei mecanice în energie termalăși consumator de căldură 4.

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

Elemente ale simplificatului diagrama structurala 2 sunt standard pe aproape orice sistem hidraulic conceput pentru a transporta lichide sau gaze.

Principiul de funcționare a unor astfel de transformatoare de energie poate fi observat pe exemplul unei pompe disponibile public pentru irigarea paturilor și a gazonului 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 poți fi sigur că ai complet dreptate James Prescott Joule (1818 - 1889) despre posibilitatea transformării lucrărilor mecanice în căldură. Apa din borcan se va încălzi. Efectul este și mai pronunțat atunci când intrarea și ieșirea aspiratorului de acasă sunt „închise”. Dar aceasta este o demonstrație riscantă, temperatura crește atât de repede 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 scăzând temperatura, ci crescând-o. La pornirea instalației, fluidul de lucru de la evacuare cavitația hidrodinamică convertor de energie 3 prin intermediul unei pompe 2 deservită de o cale scurtă până la intrare generator de căldură... După mai multe circulații de-a lungul circuitului mic (auxiliar), când apa atinge temperatura setată, se conectează al doilea circuit (de lucru). Temperatura fluidului de lucru scade, dar apoi, cu parametrii de sistem bine aleși, se restabilește la valoarea necesară.

Numeroase modele de activatoare promovate de producători sunt, de fapt, dispozitive care imprimă energie cinetică fluidului de lucru. Potrivit autorilor proiectelor, aceștia reușesc folosind caracteristici de design „speciale”. generatoare de căldurăși efecte fizice „neconvenționale” pentru a obține valori ridicate ale eficienței h> 0,9... Într-o serie de ocazii interesante h, conform rezultatelor testelor, depășește unu. Explicând astfel de caracteristici neobișnuite ale dispozitivelor și proceselor hidrodinamice bine studiate, cercetătorii insistă că sunt capabili să folosească proprietățile necunoscute ale fenomenelor de cavitație (până la „ rece»Fuziune termonucleară) sau câmpuri de torsiune care rezultă din mișcarea de rotație a fluidului.

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

Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

, (2)

Unde k 2- factorul de conversie (în terminologia autorilor - transformare) a energiei mecanice a curgerii 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 ca mari, dar într-o oarecare măsură reale, apoi valorile k 2 ≥ 1 necesită o justificare teoretică serioasă. Fenomenul energetic este explicat de autorii proiectelor prin faptul că proiectele lor folosesc o metodă unică de conversie a energiei electrice în energie termică prin utilizarea „vidului fluctuant în condiții de cavitație severă” și „energia moleculelor de apă”.

Fără să abordăm mai departe, din motive destul de evidente, problemele de torsiune și termonucleare, precum și energetica vidului fizic, să luăm în considerare câteva dintre caracteristicile utilizării efectelor energetice ale cavitației hidrodinamice în procesele corporale și de transfer de masă. Procesele de fierbere, cavitația acustică și hidrodinamică pot fi reprezentate ca formarea unei faze competitive într-un lichid continuu sub formă de cavități umplute cu abur din fluidul de lucru și gaze dizolvate.

Rețineți că fenomenul de cavitație hidrodinamică și acustică, în ciuda a mai mult de un secol de studiu, nu pare a fi pe deplin descris. Toți cercetătorii implicați cavitație proceselor, sunt de acord că fenomenul în unele dintre manifestările sale nu este încă previzibil. Parametrii structurilor și dispozitivelor de inginerie, a căror funcționare este asociată cu apariția și debitul cavitației (hidroturbine, elice de nave, pompe, dispozitive de amestecare, instalații tehnologice), împreună cu rezultatele studiilor teoretice, sunt completați cu 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 acestuia. Oamenii de știință și inginerii au învățat cu succes să prevină manifestările distructive (de exemplu, supercavitarea elicelor navelor) și să le folosească în procese tehnologice atunci când trebuie să distrugi ceva, de exemplu, particule de lichide insolubile sau să organizezi reacții chimice care nu au loc în condiții normale.

De multă vreme, cercetătorii au acordat atenție efectelor energetice care însoțesc apariția unei faze competitive într-un lichid în condiții de presiuni proporționale cu presiunea vaporilor saturați ai lichidului de lucru. V 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 curgere radială irrotațională a lichidului care înconjoară cavitatea, s-a obținut ecuația energiei cinetice. K L

, (3)

Unde p L- densitatea lichidului, u- viteza radiala la o distanta arbitrara r> R din centrul cavității, v r este viteza radială a peretelui cavității. În conformitate cu teorema, modificarea energiei cinetice a lichidului ar trebui să fie egală cu munca efectuată de masa lichidului atunci când cavitatea este închisă.

(4)

unde este presiunea în lichid la distanță, R max- raza cavității în momentul începerii prăbușirii acesteia, R 0 este raza finală a cavității. Echivalarea ( 3 ) și ( 4 ), putem ajunge la ecuația vitezei de mișcare a suprafeței unei cavități sferice

. (5)

Deci, de exemplu, pentru caz R max = 10 -3 mși R0 = 10-6 m la = 105 Pa, p L = 103 kg / m 3 viteza peretelui cavităţii se dovedeşte a fi v r @ 1,4 × 10 4 m / s, care este cu un ordin de mărime mai mare decât viteza sunetului în apă. Valoarea energiei cinetice a lichidului care umple cavitatea de cavitație va fi în conformitate cu ecuația ( 3 ) valoarea

, (6)

Presupunând că numai 10% energia cinetică a lichidului este convertită în căldură, atunci variația maximă locală a temperaturii în regiunea colapsului cavității va fi de aproximativ

Unde s @ 4200 J / kg × K- capacitatea termică specifică a apei. Este firesc să presupunem că procesele la nivel molecular și atomic sunt posibile la temperaturi atât de ridicate. Trebuie presupus că tocmai aceste rezultate ale calculelor au condus proiectanții generatoarelor de căldură prin cavitație la ipoteze despre 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 în vrac. z, ale căror valori teoretice sunt date în tabel. 1 .

Sub influența presiunilor și temperaturilor, distanțele intermoleculare dintr-un lichid se pot modifica, iar când se atinge o limită destul de definită pentru fiecare lichid, apare o discontinuitate. Deci, de exemplu, pentru apă, distanța intermoleculară este L 0 @ 3 × 10 -10 m , care permite determinarea tensiunii maxime de întindere ca

. (8)

Datele lui M. Kornfeld au fost obținute pentru cazul apariției unei faze de vapori competitive simultan în întreg volumul de lichid, ceea ce nu a fost niciodată observat în practică. Dacă apa a avut puterea specificată, atunci obțineți cavitație in conditiile aparatelor aflate in discutie 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 nucleelor ​​de vapori este posibilă dacă presiunea vaporilor saturați ai lichidului depășește presiunea exterioară, adică.

, (9)

Unde p sp- presiunea vaporilor saturati de lichid, s L / sp- coeficient de tensiune superficială la interfața lichid-vapori. Numărul de nuclee capabile să-și piardă stabilitatea pe unitatea de timp pe unitatea de volum de lichid este determinat de ecuația lui Ya.B. Zeldovich [ 5 ]

, (10)

Unde n 0 - numărul de nuclee formate, F- factor constant, k B@ 1,4 × 10 -23 J/K- constanta Boltzmann, T- temperatura absoluta, A (R 0 ) - munca 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 o rază R 0, al treilea - munca necesară pentru a umple cavitatea cu abur.
Astfel, pentru a crea microneomogeneități într-un lichid omogen forțe externe este ceva de făcut. Cu alte cuvinte, o schimbare a stării lichidului, inclusiv formarea cavitație nuclee apare ca urmare a aprovizionării cu energie din surse externe. Rezultați cavitație miezul își poate crește sau micșora volumul în funcție de raportul dintre presiunea externă și presiunea vaporilor din interiorul miezului. Condiția de creștere a nucleului poate fi obținută prin combinarea ecuațiilor ( 11 ) și ( 10 ), adică din ecuația ( 11 ) determinați valoarea R 0și înlocuiți această valoare în condiția ( 9 )

, (12)

Unde 1 / t = dn 0 / dt, t este timpul de așteptare pentru discontinuitatea unei unități de volum de lichid. Presupunând că unitatea cavitație miez în 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)

În conformitate cu ( 12 ) rezistența 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 concentrația apei distilate purificate și a apei 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 ale presiunii pentru apa de la robinet netratată. pc r @ 5 × 10 4 Pași pentru apă distilată preparată - pc r @ 4 × 10 7 Pa.

Fig. 3. Praguri experimentale de cavitație în apă

Motivul principal pentru o răspândire atât de semnificativă cavitație puterea apei este eterogenitatea ei, i.e. prezența în ea cavitație nuclee pline cu gaze și vapori de 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 decurge conform schemei adiabatice, atunci relația dintre P G (0) si 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 modificării volumului său pot fi exprimați prin următoarea ecuație diferențială [ 5 ]

. (14)

Pentru valoarea maximă a componentei vitezei radiale, în loc de ecuația ( 5 v r (maximum) @ 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 mică decât temperaturile „termonucleare”, care sunt menționate în publicațiile dedicate generatoare de căldură prin cavitație... De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că sistemele de încălzire folosesc apă obișnuită de la robinet cu un nivel ridicat de conținut de gaz, în care este relativ mare. Cavitație miezuri umplute cu gaz. Când astfel de nuclee intră în zonele de joasă presiune, nucleele își vor crește volumul până la o anumită valoare maximă, iar apoi volumul lor se va schimba periodic la frecvența lor naturală.

. (18)

Energia stocată în cavitatea de cavitație va fi parțial generată sub formă de vibrații acustice, raportul de transformare în energie termică nedepășind 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 depășit zona de presiuni scăzute în generatorul de căldură după o perioadă scurtă de timp intră din nou acolo. O astfel de circulație a lichidului prin zona de cavitație este caracterizată de fenomene de histerezis [ 8 ] când se modifică numărul și distribuția mărimii nucleelor ​​de cavitație. Cavitație puterea lichidului scade, în sistem circulă bule pline de gaz, cu dimensiuni care nu le permit să ajungă la suprafața apei din vasul de expansiune (Fig. 1).

Astfel, pe baza analizei efectuate, se poate concluziona că în condițiile generatoarelor de căldură, cavitația hidrodinamică nu poate fi considerată o sursă de energie suplimentară. Un ansamblu de expansiune, prăbușire și pulsație cavitație Caverna este prezentată ca un fel de transformator de energie de energie, 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 .: Mashinostroenie, 1967 .-- 211 p.

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

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

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

    Rnrnrn rnrnrn rnrnrn

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

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

    Vasiltsov E.A., Isakov A.Ya. Proprietățile de histerezis ale cavitației // Acustica aplicată. Emisiune 6. -Taganrog: TRTI, 1974. -S. 169-175.

 

Ar putea fi util să citiți: