Кавитация.

Термин «Кавитация» происходит от латинского слова cavus (пустой) и впервые был предложен Фрудом в 1895 г.

Кавитация – сложный физический процесс, который вызывает целый комплекс необратимых негативных последствий: от преждевременных отказов оборудования до серьёзных  аварий. Они приводят к очень значительным материальным потерям. Поэтому важно знать и условия возникновения кавитации, и средства, позволяющие ей противостоять.

Процесс развития кавитации может быть разбит на три фазы: парообразование, конденсацию и гидравлический удар.

При снижении давления до величины давления парообразования в непрерывной жидкой среде начинается вскипание жидкости и появление большого количества мельчайших парогазовых пузырьков. Процесс вскипания происходит практически мгновенно, носит характер взрыва, при этом объём каждого из пузырьков, пока они находятся в зоне разрежения, быстро возрастает. При достаточной протяженности зоны разрежения из пузырьков образуется кавитационная каверна. Сплошность потока нарушается, однофазная среда превращается в двухфазную.

Как только пузырьки вместе с потоком жидкости проходят зону разрежения и попадают в зону, где давление больше давления парообразования, пар в пузырьках мгновенно конденсируется. Частицы жидкости, окружавшие пузырек, с огромной скоростью заполняют его исчезающий объём. Происходит мощный местный гидравлический удар. При этом кинетическая энергия частиц жидкости переходит в энергию упругой деформации. Так как жидкость практически несжимаема и её деформация весьма незначительна, то это приводит к значительному местному повышению давления. Оно может составлять 150…300 МПа и более.

В лопастных машинах по мере развития кавитации происходит образование больших кавитационных полостей, шум и вибрация значительно усиливаются, происходит постепенное разрушение материала лопастей рабочего колеса (кавитационная эрозия).

Изложенное показывает, что кавитация для гидромашин является крайне нежелательной, так как она приводит к целому ряду отрицательных последствий. Поэтому для обеспечения нормальной работы гидромашин ещё на этапе проектирования самих гидромашин и объектов, где они будут установлены, необходимо рассматривать и использовать все возможные, известные на сегодняшний день меры для максимального снижения интенсивности кавитационных явлений.

This entry was posted in Новости. Bookmark the permalink.