Читать статья по физике: "Дослідження механізму локальної кавітації" Страница 1

(Назад) (Cкачать работу)

Запорізька державна інженерна академія Дослідження механізму локальної кавітації Осаул О.І.

Самсоненко І.М.

Волков Т.М. Виконано порівнювальний аналіз механізму перетворювання топографії гідравлічних процесів в чарунках Гріггса та запропонованих (запатентованих) в роботі. Встановлено закономірності впливу розміру чарунки (радіусу сфери) та її кута розкриття на швидкість, відцентрову силу виходу з чарунки об’єму води та на ступінь розрідження рідини в чарунці (тиску на дні чарунки). Результати, отримані з використанням математичного моделювання за програмою Solidworks Flow Simulation використані при розробці конструкцій робочих елементів роторних та трубних кавітаторів.

Ключові слова: кавітація, чарунка, тиск, швидкість, відцентрова сила.

локальний кавітація чарунка відцентровий Постановка проблеми. На першому етапі виконання досліджень впливу кавітації на стан стічної води при її знезараженні були отримані водночас тепловий ефект та позитивні зміни складу води та властивостей масел.

На другому етапі дослідницьких робіт передбачалось отримання безпосередніх результатів для побудови оптимального рельєфу робочих поверхонь елементів конструкцій ще дозволило використати їх для розробки більш економічних пристроїв. Проблема, що поставлена в даній роботі включала вирішення задач по визначенню оптимальних конструктивних параметрів рельєфу робочих поверхонь з використанням математичного порівняння аналізу програмою Solidworks у середовищі Flow Simulation.

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Порівняння отриманих на першому етапі робіт результатів кавітування рідин (води) з відомими результатами на пристроях - прототипах свідчить про те, що потреба у визначенні оптимальних розмірів елементів рельєфу є наявною.

Наведені в роботах [1-3] дані свідчать про відсутність системного підходу до розрахунків елементів рельєфу робочих поверхонь кавітаторів, що і потребувало виконання наступних досліджень.

В той же час, в раніше виконаних роботах [4, 5] була реалізована ідея використання природних конструкцій рельєфу поверхонь, наприклад, структури поверхні шкіри акули. Цей приклад був започаткований з міркувань очікування помітного зниження гідравлічного опіру за рахунок зниження тиску в локальних зонах - чарунках шкіри акули, яка як відомо [4], має високу (більше 60 км/год) швидкість серед інших істот морів та океанів. Такий показник швидкості обумовлений тим, що рельєф чарункової поверхні шкіри забезпечує утворення тонкого шару бульбашок (мікропухирців) у якому і рухається тіло акули, тобто рухається швидше інших істот з відносно гладкою шкірою за рахунок заміни тертя ковзання гладкої поверхні по воді на тертя качіння мікропухирців з чарунки по шару води що і забезпечує прискорений рух тіла акули.

Мета статті. Головною метою цієї роботи є визначення основних факторів впливу на характеристики рідини (води) при використанні чарункових поверхонь, що формують кавітаційні прошарки в потоці рідини. Для дослідження мети було необхідно:

визначити характер впливу розміру радіусу (R) чарунки та кута розкриття (а) чарунки на швидкість викиду (V, м/с) із чарунки об’єму води, на тиск, який діє на дно чарунки (Р, ат), на енергію турбулентності (W, дж/кг);

в’язкість води (р, г/см3);

завихрення (n, 1/сек);

Похожие работы