Электродинамический стенд, предназначенный для изучения процесса вибрационной кавитации
Кавитацией называют процесс образования в жидкой среде пустот с последующим их схлопыванием, сопровождающимся высвобождением большого количества энергии.
Традиционно, процесс кавитации рассматривается как негативный фактор, возникающий при работе насосов, гребных винтов и других агрегатов, продуцирующих в жидкой среде разрывы сплошности и вызывающий кавитационную эрозию.
Однако, в последнее время значительно выросло количество исследований, направленных на полезное применение эффекта кавитации.
Так, кавитирующая жидкая среда обладает гораздо меньшей плотностью, чем гомогенная жидкость, что позволяет подводной ракете-торпеде «Шквал» развивать скорость свыше 270 узлов.
Пузырьки кавитации, продуцируемые воздействием на жидкую среду ультразвуковых волн, являются основным фактором эффективной работы устройств ультразвуковой очистки деталей.
Современные исследователи работают над использованием эффекта кавитации в качестве интенсификатора процессов смешивания гетерогенных сред, катализации химических реакций, измельчения твердых включений топлива с целью увеличения его калорийности и других технологических процессов.
Кавитацию принято классифицировать на щелевую, ультразвуковую, присоединенную, вихревую, вибрационную.
Эффект щелевой кавитации возникает при течении потока жидкости в расширяющемся канале. Пузырьки образуются в зоне перехода диаметра от меньшего к большему. Использование в целях отделочной обработки деталей видится невозможным.
Эффект ультразвуковой кавитации был рассмотрен ранее.
Эффект присоединенной кавитации возникает при высокоскоростном вращении тел в жидкой среде. Пузырьки образуются на поверхности вращающегося тела и распространяются в объеме. Применимо преимущественно для обработки тел вращения.
Для осуществления процесса отделочной обработки широкой номенклатуры деталей машин наиболее подходящими видятся процессы вихревой и вибрационной кавитации.
В процессе вихревой кавитации разрывы сплошности образуются в результате образования ротором поля переменного давления с разрежением в центре. Видится наиболее универсальным способом.
В процессе вибрационной кавитации разрывы сплошности возникают вследствие непрерывных высокочастотных колебаний давления с большой амплитудой. Видится наиболее подходящим для обработки внутренних поверхностей деталей машин.
Вконтакте