Применение процесса вихревой кавитации при обработки деталей

Кавитация (от лат cavitas — пустота) — физический процесс образования пузырьков (каверн, или пустот) в жидких средах, с последующим их схлопыванием и высвобождением большого количества энергии, которое сопровождается шумом и гидравлическими ударами Кавитационные пузырьки могут содержать разреженный пар Кавитация возникает в результате местного понижения давления в жидкости, которое может происходить либо при увеличении её скорости, например за гребным винтом судна (гидродинамическая кавитация), либо при прохождении акустической волны большой интенсивности во время полупериода разрежения (акустическая кавитация) Существуют и другие причины возникновения эффекта в результате внешних физических воздействий Перемещаясь с потоком в область с более высоким давлением или во время полупериода сжатия, кавитационный пузырёк схлопывается, излучая при этом ударную волну В своей основе кавитация имеет тот же механизм действия, что и ударная волна в воздухе, возникающая в момент преодоления твердым телом  o "Звуковой барьер" звукового

Явление кавитации носит локальный характер и возникает только там, где есть условия Исследования показали, что ведущую роль в образовании пузырьков при кавитации играют газы, выделяющиеся внутрь образовывающихся пузырьков Эти газы всегда содержатся в жидкости, и при местном снижении давления начинают интенсивно выделяться внутрь указанных пузырьков

Поскольку под воздействием переменного местного давления жидкости пузырьки могут резко сжиматься и расширяться, то температура газа внутри пузырьков колеблется в широких пределах, и может достигать нескольких сот градусов по Цельсию Имеются расчётные данные, что температура внутри пузырьков может достигать 1500 °C Следует также учитывать, что в растворённых в жидкости газах содержится больше кислорода в процентном отношении, чем в воздухе, и поэтому газы в пузырьках при кавитации химически более агрессивны, чем атмосферный воздух — вызывают в итоге окисление (вступление в реакцию) многих обычно инертных материалов

Чаще всего кавитация образуется в зоне, расположенной на напорной магистрали насоса, в случае её сужения Те давление жидкости после сужения падает (согласно закону Бернулли), тк увеличиваются потери и кинетическая энергия Давление насыщенных паров становится больше внутреннего давления в жидкости с образованием пузырьков/каверн После прохождения узкой части (это может быть приоткрытый затвор, местное сужение, и т п) скорость потока падает, давление возрастает и пузырьки газов и паров схлопываются Причём энергия, высвобождаемая при этом, весьма и весьма велика, в результате чего (особенно если это происходит в пузырьках, находящихся на стенках) происходят микро-гидроудары, влекущие за собой повреждения стенок При этом, если не принять мер, то процесс дойдёт и до полного разрушения стенок насосной части Вибрация и повышенный шум в насосе и трубах - первейшие признаки кавитации

Основные слабые места в гидросистемах - места сужения, резкого изменения скорости потока жидкости (клапаны, краны, задвижки) и рабочие колёса насосов Более уязвимыми они становятся при увеличении шероховатости поверхности

1 Обоснование применения вихревой кавитации при точении – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://applied-researchru/ru/article/view?id=7375

2 Вихревая кавитация в технологических устройствах – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://cyberleninkaru/article/n/vihrevaya-kavitatsiya-v-tehnologicheskih-ustroystvah

3 Вихревая кавитация в химии – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://wwwchem21info/info/1366089/

4 Кавитация – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://ruwikipediaorg/wiki/Кавитация#cite_note-1

5 Явление кавитации, применение, процесс, польза и вред – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: http://lkmpromru/clauses/issledovaniya/kavitatsiya-ee-polza-i-vrednye-posledstviya/

6 Способ гидрокавитационной очистки деталей – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://findpatentru/patent/241/2414308html

7 Полезное применение кавитации – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://blendingglobecoreru/poleznoe-primenenie-kavitacii/

8 Что такое кавитация и как она образуется – [Электронный ресурс] – Режим доступа – URL: https://wwwampikaru/Chto-takoe-kavitacijahtml