Kutatási kavitációs kopás mértéke, megjelent a „Young Scientist” magazin

Bibliográfiai leírása:

A probléma a biztosító az indikátorok a megbízhatóság kulcsfontosságú a tervezés és folyamat tervezés. Ez a teljesen termékekre vonatkozik alatt működő hidrodinamikai terhelés, amely tartalmazza például a szivattyúk, kormánylapát propeller hajók és mások. Jelenleg aktívan fejlődő kutatási területek kapcsolódó egyidejű fejlesztése ezen termékek terén a teljesítmény mellnagyobbítás és a növekedés forrásai azok működését. Ennek következtében az alap teljesítményét alkatrészek gyártása (hajók légcsavar, szivattyúforgórészek, és így tovább. D.) működtetnek több zord körülmények között hidrodinamikai terhelési munkafelületek, ezáltal meghatározva az összes szükséges előfeltételt, hogy növelje az intenzitást a kopás. Az egyik fő meghatározó tényezők jellegét kopását munkarészek kapcsolatos intenzitása a kavitációs áramlás folyamatokat.

Ma már lehetőség van kiosztani öt meglévő hipotézisek kavitációs kopó alkatrészek: korrózió, mechanikai, vízenergia, valamint általános elmélete kumulatív sugarak.

A hipotézis a korrozív jellege kavitációs károkat. Kezdetben, amikor a természet a kavitáció volt kevéssé értjük, hogy feltételezzük, hogy a megfigyelt specifikus bomlás történik teljes egészében fémből miatt kémiai hatású víz, azaz. E. Has korrózió származik. Ezt az elméletet először teljesen körvonalazott munka Vagenbaha (1906), Ramsay (1930), Fettingera és követőik. Később a tanulmány ezt a folyamatot találtuk megsemmisítése korrózióálló anyagból (rozsdamentes acél, arany, beton, stb.), Így a korrózió maga nem ez a fő, és az egyetlen faktor, amely a kavitációs kopás. Egy példa erre a tények megjegyezte [4, 5, 6, 7] a funkciók törési korrózió lakkok a perselyek hengeres dízel, a vas és mások. Pillanatok ellentétben a kémiai korrózióval és elektromos elmélet. Annak ellenére, hogy számos tanulmány cáfolva tisztán korrozív jellege kavitációs kopás, egyes kutatók megpróbálják bizonyítani, hogy érdemes. Bizonyos Roszvigovszkij alkalmazásának Katódvdelem [8-17] annak érdekében, hogy elnyomják kavitációs kopás. Meg kell azonban jegyezni, hogy a tisztán korrózió elmélet nem magyarázza a természet kavitációs kopás, de nem ez az oka tagadása részvétel korróziós tényező a folyamatban, azaz a. K. ma már tudjuk, hogy a nagyon kavitációs fokozódik kémiai oxidációs folyamatok felszabadulása miatt aktív vegyszerek [ 18].

A hipotézis hatásának kumulatív fúvókák kavitációs károkat. Alakult ki a 60-as években a 20. század elmélete kavitációs kopás alapján a kumulatív hatása a fúvókák által képzett összeomlása kavitációs buborék sok kutató szerint [19-24], megbízhatóbb, mint a korábbiak. M. Robinson és F. Hamm kifejezni a hitet, hogy a kavitáció károsodás fordul elő, főleg hatása alatt, nagy sebességű folyadékkromatográfiás minijet (kumulatív áramlási jelenség) keletkezik, amikor bezárja a toroid kavitációs buborékok amelyeket kísérletileg is kimutattunk. Annak bizonyítékaként, vezetnek Ivan R. számításokat, amelyek szerint a nyomás alatt kialakult a normális záró buborékok nem elegendő, hogy kárt okoznak a fémtest. Úgy becsülik, kumulatív fúvókák sebesség hatása 1200 m / s. Továbbá, a kondenzáció alatt a gőz jelen a kavitáció buborék képződött csepp, amely abban az erős ütközés akadályt is okoz hasonló hatás kumulatív jet [20]. SP Kozyrev [19], az nagy számú filmkockák, poduchennyh felvételi sebesség, amellyel a kép látható a szivárgás jet kavitáció üreg.

Ezt a hipotézist lehet szemléltetni:

A hidrodinamikus kavitáció a munkadarab felületén az alacsony nyomású régió termelt a kavitációs buborékok (buborékok vagy üregek) a kavitációs magok, amelyek jelen vannak minden olyan folyadék. Ezek az üregek találhatók, közvetlenül a munkadarab felületén, és a parttól belőle. Való érintkezés után az üregek a nyomás régióban élnek sajtoljuk minijet, mechanikusan ható a munkadarab felületén abban az esetben, a buborék összeesik a felületen. A periodikus hatása ezeknek minijet kényszercirkulációs történik alkotnak anyagok tömege a felületen a kutak.

A hipotézis a természet az örvény kavitációs károkat. Némileg más álláspontot képvisel MG Timerbulatov. Ennek lényege abban áll, azt a hipotézist, hogy az ütközés gyors folyadék áramlását alkotott gáton örvénylő, amely rendszeresen szünet, és magával ragadott áramlását. Azokat a területeket, a test felületének (vagy fala a csatorna), amely a helyére kerül örvénylő szétválasztása, hatása alatt a magas frekvenciájú impulzusok folyadék elválasztás és kopásnak van kitéve. Ezt a feltevést nem kísérletileg bizonyítottuk.

A hipotézis a természet vízerőmű kavitációs károkat. Ez a hipotézis egy olyan eljárást ismertetnek kopás eredményeként kitettség elektromos kisülések során fellépő lezárását a kavitációs buborékok a szétszakítható felületen. Szerint Ya. I. Frenkelya és S. E. Breslera elektromos kisülések folyadékban fellépő fotokémiai jelenség, gyorsul a korrózió és a VA Konsztantinov és GE Rudashevsky úgy vélik, hogy az erózió az eredménye a közvetlen hatása az észlelt elektromos kisülések, részben , kapcsolódó kémiai folyamatok. A kísérletek azonban ezt a hipotézist rendkívül kicsi, és a szerepe ezeknek a kibocsátások a kavitációs kopás továbbra is teljesen megoldatlan.

Abacherev MM kiemeli a következő általános rendszerének elmélet fizikai természete kavitációs kopás:

1. Összeomlása kavitációs buborékok kíséretében szikra és a hőguta, ami egy pillanatnyi oxidáció bombázás helyeket és hozza létre azokat a termikus nyomó feszültségek.
2. Hidraulikus stroke megzavarják a felületi oxidrétegek az anyag, miáltal ve idő aktív
3. Felületi rétegek kopott miatt mechanikus fáradtság hatásai, továbbá elpusztult korrózió fáradtság.
4. Öblítőhatása kavitációs buborékok kavarog a folyadék a felületen az anyag és kiküszöböli a rétegek késlelteti difuziyu: könnyebb visszavonását a fémionok, amelyek hatása alatt erős örvények azonnal behatoljon a folyadék, azaz helyi oldódása következtében a fém felület ...

Ezt a hipotézist a természete kavitációs károkat nem teljes, és nem teszi lehetővé meghatározását kavitációs kritériumok anyagokat.

Jelenleg nincs egyetlen elmélet nem fedi a teljes képet a komplex jelenség kavitációs kopó alkatrészek.

Jelenleg három alapvető vizsgálati módszereire anyagok ellenállás kavitációs erózió - hidrodinamikus (természetes) kavitáció, vízenergia (sokk) hatása a minta és ultrahangos (vibráció) kavitáció.

Az első módszer lehetővé teszi, hogy szimulálja kavitációs erózió közelebb valódi (előforduló hidraulikus áramlás része [2]), azonban megköveteli aránytalan idő- és energia, hiszen ebben az esetben az időzített törés lehet több száz vagy akár több ezer órányi folyamatos működést a stand.

A második módszer magában megsemmisítésének végrehajtását jetting berendezések és nagy sebességgel forgó minta [8]. Ebben az esetben a szükséges időt az erózió -kal csökken 2 megrendelések képest az első módszer. Azonban nem lehet elérni még megsemmisítése a minta, a fizika a folyamat még távolról sem igazi kavitáció.

A harmadik módszer Az e munkában alkalmazott - módszer vibrációs (ultrahangos) kavitáció, miáltal a minta a folyadékban közlik a nagyfrekvenciás oszcillációk a függőleges tengely mentén. Ez felveti azt a ultrahangos kavitáció, ami kavitációs erózió a végén a minta felületére.

idő aránya a kavitációs erózió a minta (kifejezve ablációs ráta anyagot a minta felületén), és hidrodinamikai vagy sokk csak kísérletileg, azonban a [4, 5], hogy lineárisan

Ebben a papír, ultrahangos folyamatábra a kavitációs erózió került sor - a legkényelmesebb kísérleteket elvégezni szempontjából berendezések költségét és idejét minták vizsgálata.

Ennek eredményeként a kísérletek azt vizsgálták, a fejlesztés kavitációs erózió példáján acél St3. erózió fejlesztési értékelték a dinamikája hamu anyag és a mélysége a képződött üregek.

Kezdetben a minta tömege 26,18572 c. A érdessége a hornyok mentén 0,5 MD. Az 1. ábrán az eredeti felületének állapotát.

Miután a harmadik kísérletben, amikor az oxidfilm ablációs ráta elpusztult meredeken együtt emelkedett a változás a durvasága ami 5 MD és 125 MD megjelenése üregek.

Végére a kísérletsorozatot elérte a 15 MD érdességi mélysége és az egyes üregek elérte a 300 md.

Ábra. A 4. ábra a sebesség változását a minta tömege után minden egyes kísérletben.

Egy sor kísérletet bizonyította alkalmazhatóságát ennek a technikának, hogy értékelje az összehasonlító kavitáció ellenállás anyag. Ahhoz azonban, hogy még tökéletesebb képet igényel egy tesztsorozatot a különböző anyagok és azok összehasonlítását cavitator kavitációs kopás a valós kopás.

Alapvető kifejezések (automatikusan generált). kavitáció kopás, kavitáció, a természet a kavitáció, kavitáció erózió, kumulatív fúvókák, kavitációs buborékok, a kavitációs kopás alkatrészek, a természet a kavitációs kopás, bonyolult jelenség a kavitáció, záró kavitációs buborékok expozíciós kumulatív fúvókák, kavitáció károk, felületi részletek, kavitáció kopás, az intenzitás a kavitációs viselet, kavitációs kopás elméletileg hidrodinamikai terhelési feltételek, a jelenség a kavitációs kopás, hipotézisek avitatsionnogo viselni, kavitációs károkat elmélet.