Градежништвото

Разбирање на кавитација: Ситни деструктивни подводни експлозии

Разбирање на кавитација: Ситни деструктивни подводни експлозии


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Секој пат кога возите брод, вклучете пумпа или евентуално дури и вклучете ја славината, се случуваат ситни и деструктивни подводни експлозии. Овие експлозии се брзо генерирани меурчиња од пареа предизвикани од врела вода, во процес наречен кавитација.

Основи на кавитација

Основите на кавитација се базираат на принципот на Бернули. Во него се наведува дека притисокот на течноста се намалува со зголемувањето на брзината и обратно. Во комбинација со оваа идеја, мора да запомниме дека точката на вриење на водата се менува врз основа на притисокот под кој се наоѓа. Ова е причината зошто шпоретите под притисок го прават готвењето поефикасно. Штом го сфатиме овој концепт, полесно е да видиме зошто се случува кавитација.

Без разлика дали знаете или не, веројатно сте виделе кавитација. Оние меурчиња што лебдат на површината зад чамците во движење се всушност траги од кавитација. Кога елиса брзо се врти на брод, движењето ја зголемува локализираната брзина на водата околу неа. Ова создава зона со низок притисок на задната страна на елисата.

ПОВРЗАНО: КАКО РАБОТАТ РАСТЕНИЈА ЗА ТРЕТИРАЕ ВОДИ?

Овој низок притисок предизвикува вода да зоврие на амбиентални температури на течноста, така што, поради вриењето, се создаваат мали меурчиња на пареа. Овие меурчиња од пареа потоа се имплодираат поради околниот притисок на водата, а потоа повторно се формираат поради енергијата пренесена од ударот. Овој принцип може да се види во следниот GIF на куршум што влегува во водата.

Инженерски имплозии

За морските инженери, кавитацијата очајно се избегнува. Експлозиите - особено експлозиите под вода на пареа - се зачудувачки за набудувачите, но за елисата, тие се неверојатно деструктивни. Кога кавитацијата се случува на или во близина на елисата на брод - или дури и внатре во цевки и пумпи - процесот се распаѓа на површинскиот слој на металот.

Се чувствува контраинуитивно да се замислат мали имплозии во вода што го оштетуваат и уништуваат металот, но со умствено разбирање на релативната енергија на експлозијата и релативната штета што таа ја предизвикува - сè почнува да паѓа на свое место. Кога кавитирани меурчиња имплодираат во близина на метал, тоа предизвикува високофреквентни вибрации на површината на металот, кои се чистат на површината. На крајот, по доследна кавитација, цели слоеви и делови од металот се одделуваат, што доведува до катастрофална слабост.

Сепак, современите инженери ја ублажуваат кавитацијата преку иновативен дизајн на елиса. Всушност, следното видео за УСС Пенсилванија - американска подморница - е совршен пример:

Каде се јавува кавитација?

Кавитација се случува каде и да претрпи вода брза промена на брзината, предизвикувајќи значителна штета на долг рок. Ова го скратува животниот век на пумпите за струја, што го прави нивниот дизајн незгоден предлог. Ако притисокот на флуидот на влезот е помал од притисокот на пареата бидејќи водата се вшмукува во пумпите, тогаш додадената енергија од работното коло може да започне со кавитација. Оваа кавитација потоа продолжува во течноста околу работното коло, значително оштетувајќи ја внатрешната механика.

ПОВРЗАНО: ОБЈАСЕН ТРЕТМАН НА ВОДА

Кавитација се јавува во цевки и вентили. Ако вклучиме славина или премногу брзо отвориме вентил, може да се случи кавитација во преодната област на течноста за посредување. Ова ќе ги оштети цевката или вентилот со текот на времето, создавајќи можност за евентуален катастрофален дефект.

Кавитација е само еден пример за исклучително моќни и деструктивни ефекти на физиката околу нас. За оние кои не се свесни, тоа е голема невидена опасност за инженерите ширум светот.


Погледнете го видеото: 3 до 4 години-Наука - Запознавање и разбирање на околината-Карактеристики на годишното време- Пролет (Октомври 2022).