Кавитационные: Кавитация: основные понятия, причины возникновения и ее следствия

Содержание

Кавитация: основные понятия, причины возникновения и ее следствия

Кавитация: основные понятия, причины возникновения и ее следствия

Нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполненных паром и выделившимся из жидкости газом, называется кавитацией. Кавитация возникает в области пониженного давления, где возникают растягивающие напряжения, которые приводят к разрыву жидкости и образующие полости — каверны заполняются парами жидкости и выделившимся из нее растворенным газом. Попадая в область высоких давлений паровые пузырьки (каверны) «захлопываются». Захлопывание каверн вызывает местный гидравлический удар, который может привести к разрушению (эрозии) стенок каналов. Действительно, давление в пузырьках остается постоянным и равным давлению упругости насыщенного пара, в то время как давление жидкости по каналу рабочего колеса повышается при течении жидкости от входа к выходу. Попадая в область высокого давления, пузыри схлопываются под действием высокого давления.

Это схлопывание сопровождается местным повышением давления в несколько тысяч атмосфер. Если оно происходит на поверхности лопаток или других элементах насоса, то с их поверхности выбиваются частицы материала, из которого они сделаны. Это явление называется эрозией. Этот процесс можно определить по потрескивающим звукам, которые усиливаются с увеличением кавитации.

Возникновение и развитие кавитации в жидкости связано с наличием так называемых ядер кавитации. В технических жидкостях всегда имеются ядра кавитации. Они являются теми слабыми точками, в которых нарушается сплошность жидкости, и возникают кавитационные явления. Наиболее вероятно, ядра кавитации представляют собой нерастворенные газовые включения, в том числе в порах и трещинах, а также микрочастицы, взвешенные в жидкости.

Если в жидкости присутствуют свободные или растворенные газовые включения, то кавитация будет протекать более интенсивно, с большим шумом и вибрациями.

Кавитация приводит к трем основным отрицательным последствиям:

  1. К срыву подачи, напора, мощности и к. п.д.
  2. К эрозионному износу элементов насоса: рабочего колеса, вала и т.д.
  3. К звуковым явлениям: шуму, вибрации установки, а также к низкочастотным

    автоколебаниям давления в трубопроводах.

В насосах кавитация возникает при давлении перед входом в насос существенно превышающем давление парообразования при данной температуре жидкости. Это означает, что область минимального давления располагается внутри проточной части насоса. Падение давления внутри проточной части насоса (по сравнению с входным давлением Рвх) связано с обтеканием лопаток. При обтекании лопаток, как при обтекании любого тела, образуется область пониженного давления Рmin.

Как только давление станет ниже давления насыщенного пара, то образуется кавитация. В потоке жидкости такое падение давления происходит обычно в области повышенных скоростей и при перекачивании горячих жидкостей в условиях, когда происходит интенсивное парообразование в жидкости, находящейся в насосе. Пузырьки пара попадают вместе с жидкостью в область более высоких давлений, где мгновенно конденсируются. Жидкость стремительно заполняет полости, в которых находился сконденсировавшийся пар, что сопровождается гидравлическими ударами, шумом и сотрясением насоса. Кавитация приводит к быстрому разрушению насоса за счёт гидравлических ударов и усиления коррозии в период парообразования. При кавитации производительность и напор насоса резко снижаются.

Зависимость напора насоса от давления на входе при постоянном расходе и постоянной частоте вращения называется кавитационной характеристикой. Такие характеристики снимаются на специальных стендах.

Уменьшение давления перед насосом Рвх достигается вакуумированием воздушной подушки в резервуаре. Во время испытаний насоса при постоянном значении расхода Q и постоянных числах оборотов определяют значения давлений на входе, при которых появляются кавитационные явления.

По результатам испытаний строятся кавитационные характеристики.

При давлении на входе равного Рнач в насосе возникает кавитация, которая сказывается в появлении мелких пузырьков и шума от их схлопывания. Дальнейшее уменьшение давления от Рнач до Ркрит, несмотря на развитие кавитации (увеличивается количество и объем пузырьков), не приводит к изменению напора и к.п.д. насоса, но при этом могут усиливаться эрозионные и колебательные явления.

При давлении Ркрит, напор начинает снижаться (одновременно с напором снижается к.п.д. насоса). Это критический режим.

При давлении на входе насоса равного Рсрв напор и расход резко падают. Это — срывной кавитационный режим.

На кавитационной характеристике насоса можно выделить несколько областей:

а) режим начальной кавитации (или скрытая кавитация) насоса, когда Ркрит < Рвх < Рнач,

б) критический режим Рсрв < Рвх < Ркр, при котором заметен излом напорной характеристики. При этом зона распространения кавитационных полостей в насосе невелика.

в) режим Pвх < Pсрв, при котором наблюдается срыв всех основных параметров насоса. При этом вся проточная часть насоса практически занята паровой или газовой каверной.

Для насосов длительного использования, например, для отопления или водоснабжения, важно избежать даже начальной стадии кавитации.

В этом случае, давление на входе Рв должно быть больше давления РначЭто позволит избежать появления кавитационного шума и эрозионного износа элементов насоса.

Для того чтобы избежать кавитации можно предпринять следующие шаги:

  • повысить давление во всасывающем патрубке (опустить насос, или увеличить

давление в приемном резервуаре). Производительность от этого не измениться.

  • Использовать насосы, имеющими меньшие числа оборотов.
  •  
  • Снизить расход жидкости через насос или температуру перекачиваемой жидкости, что соответствует уменьшению давления пара.

Пуля из пузыря

Недавно норвежская компания DSG Technology представила новый тип боеприпасов для стрелкового оружия, которыми можно эффективно вести огонь как на суше, так и под водой.

Новые пули используют одно из физических явлений, с которым лучше всего знакомы моряки. Речь идет о кавитации — процессе образования и быстром схлопывании в жидкости пузырьков, заполненных паром. Изначально явление кавитации считалось вредным, способным только вредить кораблям. Но позднее ему нашли и полезное применение. Мы решили вспомнить, каким образом военные используют кавитацию себе на пользу.

Во второй половине XIX века начали появляться пароходы с гребными винтами, способные развивать скорость в несколько десятков узлов. Эти машины могли быстро перевозить пассажиров и вообще выгодно отличались от медлительных парусных судов.

Однако вскоре моряки столкнулись с неприятным эффектом: поверхность гребных винтов через некоторое время эксплуатации становилась шершавой и разрушалась. Гребные винты тогда изготавливались из стали и сами по себе быстро корродировали в воде, поэтому их разрушение поначалу списывали на неблагоприятное воздействие морской воды. Но в конце XIX ученые, включая Джона Уильяма Стретта, лорда Рэли, описали явление кавитации.

Кавитация — физическое явление, при котором в жидкости позади быстро движущегося объекта возникают мельчайшие пузырьки, заполненные паром. Например, при вращении гребного винта такие пузырьки появляются позади лопастей и на их задней кромке. Появившись, эти пузырьки практически моментально схлопываются и образуют ударную волну. От каждого пузырька в отдельности она совсем незначительна, однако при длительной эксплуатации эти ударные микроволны, помноженные на количество пузырьков, приводят к разрушению конструкции винтов. Шершавые, растерявшие часть лопасти винты существенно теряют в своей эффективности.

Современные гребные винты изготавливаются из специального сплава — куниаля. Это сплав на основе меди с добавлением никеля и алюминия. Отсюда и название — куниаль (CuNiAl, Cuprum-Niccolum-Aluminium). Сплав по прочности соответствует стали, но не подвержен коррозии; гребные винты из куниаля могут находиться в воде десятилетиями без какого-либо вреда. Тем не менее, даже эти современные гребные винты подвержены разрушению из-за кавитации. Но специалисты научились продлевать срок их службы, создав гидроакустическую систему. Она определяет начало кавитации, чтобы экипаж мог снизить частоту вращения винтов для предотвращения образования пузырьков.

В 1970-х годах для кавитации было найдено полезное применение. Научно-исследовательский институт ВМФ СССР разработал скоростную подводную ракету-торпеду «Шквал». В отличие от обычных торпед, использовавшихся тогда и стоящих на вооружении сегодня, «Шквал» может развивать колоссальную скорость — до 270 узлов (около 500 километров в час). Для сравнения, обычные торпеды могут развивать скорость от 30 до 70 узлов в зависимости от типа. При разработке ракеты-торпеды «Шквал» исследователи благодаря кавитации сумели избавиться от сопротивления воды, мешающего кораблям, торпедам и подводным лодкам развивать большие скорости.

Любой даже обтекаемый объект под водой имеет большое лобовое сопротивление. Это связано с плотностью и вязкостью воды — бóльшими, чем у воздуха. Кроме того, при движении под водой поверхности объекта смачиваются и на них появляется тонкий ламинарный слой с большим градиентом скорости — от нуля у самой поверхности объекта до скорости потока на внешней границе. Такой ламинарный слой создает дополнительное сопротивление. Попытка преодолеть его, например мощностью двигателей, приведет к увеличению нагрузок на гребные винты и быстрому износу корпуса подводного объекта из-за деформации.

Советские инженеры во время экспериментов выяснили, что кавитация позволяет существенно снизить лобовое сопротивление подводного объекта. Ракета-торпеда «Шквал» получила ракетный двигатель, топливо в котором начинает окисляться при контакте с морской водой. Этот двигатель может разгонять ракету-торпеду до большой скорости, на которой в носовой части «Шквала» начинает образовываться кавитационный пузырь, полностью обволакивающий боеприпас. Образованию кавитационного пузыря способствует специальное устройство в носовой части ракеты-торпеды — кавитатор.

Кавитатор на «Шквале» представляет собой наклоненную плоскую шайбу, в центре которой размещено отверстие для забора воды. Через это отверстие вода поступает в двигательный отсек, где происходит окисление топлива. На краях же шайбы кавитатора и образуется кавитационный пузырь. В этом пузыре ракета-торпеда буквально летит. Модернизированная версия «Шквала» может поражать корабли противника на дальности до 13 километров. По сравнению с дальностью обычных торпед (30–140 километров) это немного, и в этом заключается главный недостаток боеприпаса. Дело в том, что в полете ракета-торпеда издает сильный шум, демаскирующий позицию подлодки, запустившей ее. 13 километров «Шквал» покрывает очень быстро, но за это время подлодка не успеет уйти от ответного огня.

Ракета-торпеда, летящая в кавитационном пузыре, не может маневрировать. Это вполне понятно: в кавитационной полости боеприпас не может взаимодействовать с водой, чтобы изменить направление. Кроме того, резкая смена траектории движения приведет к частичному схлопыванию кавитационной полости, из-за чего часть ракеты-торпеды окажется в воде и на большой скорости разрушится. Изначально «Шквал» оснащался ядерной боевой частью мощностью 150 килотонн, которую позднее заменили обычной фугасной боевой частью с взрывчатым веществом массой 210 килограммов. Сегодня, помимо России, кавитирующие торпеды имеют на вооружении Германия и Иран.

Кавитатор ракеты-торпеды «Шквал»

One half 3544 / Wikimedia Commons

В 2014 году Технологический институт Харбина представил концепцию подводной лодки, способной перемещаться под водой на около- или даже сверхзвуковой скорости. Разработчики объявили, что такая подводная лодка сможет доплывать от Шанхая до Сан-Франциско (около десяти тысяч километров) примерно за один час и 40 минут. Перемещаться подлодка будет внутри кавитационной полости. Новый подводный корабль получит кавитатор в носовой части, который будет начинать работать на скорости более 40 узлов. Затем подлодка сможет быстро набрать маршевую скорость. За движение подлодки в кавитационной полости будут отвечать ракетные двигатели.

Скорость звука в воде составляет около около 5,5 тысячи километров в час при температуре 24 градуса и солености 35 промилле. Представляя свою концепцию, разработчики отметили, что прежде, чем создать новую подлодку, необходимо решить несколько проблем. Одной из них является нестабильность кавитационного пузыря, внутри которого должна лететь подлодка. Кроме того, необходимо найти надежный способ управлять кораблем, движущимся под водой со сверхзвуковой скоростью. В качестве одного из вариантов рассматривается возможность сделать рули, которые бы выдвигались за пределы кавитационной полости.

Между тем в начале 2000-х годов Центральное конструкторско-исследовательское бюро спортивного и охотничьего оружия тульского Конструкторского бюро приборостроения решило использовать явление кавитации при создании нового автомата для боевых пловцов. Речь идет об АДС (автомат двухсредный специальный) — автомате, способном одинаково эффективно вести огонь как на воздухе, так и под водой. Оружие выполнено по схеме булл-пап (ударно-спусковой механизм расположен в прикладе) и имеет интегрированный гранатомет. Масса оружия при длине 685 миллиметров составляет 4,6 килограмма.

Этот автомат использует для стрельбы под водой специальные патроны ПСП калибра 5,45 миллиметра. Они снаряжены стальной пулей в виде иглы длиной 53 миллиметра. Масса пули составляет 16 граммов. Снаряд утоплен в гильзу с пороховым зарядом на большую часть своей длины, благодаря чему общая длина патрона соответствует обычному автоматному боеприпасу калибра 5,45 миллиметра. Пуля патрона ПСП имеет на кончике плоскую площадку. При движении под водой эта площадка создает кавитационную полость вокруг снаряда. Благодаря такой особенности эффективная дальность стрельбы АДС под водой на глубине пяти метров составляет 25 метров.

Помимо специальных патронов, автомат способен вести огонь и обычными боеприпасами. АДС может быть оснащен глушителем. Скорострельность АДС на суше составляет 800 выстрелов в минуту, а прицельная дальность — 500 метров. Оружие оснащается отъемным коробчатым магазином емкостью 30 патронов. Автомат имеет переключатель режимов работы газоотводного механизма «вода/воздух». Он изменяет работу механизма перезарядки, адаптируя его для работы на воздухе или в воде. Без раздельных режимов механизм перезарядки в воде могло бы заедать.

Обычное современное оружие также способно вести огонь под водой, но для этих целей малопригодно. Во-первых, инерционное сопротивление жидкости и бóльшая, чем у воздуха, плотность воды не дает автоматике производить быструю перезарядку оружия, а иногда и вовсе делает ее невозможной. Во-вторых, материалы сухопутных автоматов и пистолетов изначально не предназначены для работы в водной среде и неустойчивы к длительному ее воздействию — быстро теряют смазку, ржавеют и выходят из строя из-за гидравлических ударов. При этом обычные пули, имеющие высокую точность на суше, в воде становятся абсолютно бесполезными.

Дело в том, что аэродинамическая форма обычной пули делает траекторию ее полета в воде малопредсказуемой. Например, на границе теплого и холодного водных слоев пуля может рикошетить, отклоняясь от продольной оси выстрела. Кроме того, из-за своей формы снаряд стрелкового оружия под водой быстро теряет свою энергию, а значит и убойность. В результате поражение цели из того же автомата Калашникова в воде становится практически невозможным даже на очень маленьком расстоянии. Наконец, обычные свинцовые пули с оболочкой из томпака (латунный сплав на основе меди и никеля) под водой быстро деформируются и даже могут разрушаться.

Проблему разрушающихся пуль решила норвежская компания DSG Technology. Она разработала новый тип боеприпасов CAV-X. Они имеют не классическую оживальную форму, как обычные пули, а коническую. Кончик пули уплощен и при попадании в воду начинает выполнять роль кавитатора, благодаря чему вокруг снаряда образуется кавитационная полость. В результате пуля практически не соприкасается с водой и дольше сохраняет кинетическую энергию. Кавитирующие пули CAV-X не намного длиннее обычных пуль такого же калибра, в отличие от российских пуль в патроне ПСП.

Кавитирующие пули сделаны из вольфрама и запрессованы в латунную гильзу. Сегодня они выпускаются в калибрах 5,56, 7,62 и 12,7 миллиметра. По данным DSG Technology, под водой кавитирующие пули этих калибров сохраняют убойное воздействие на дальности 14, 22 и 60 метров соответственно. При этом кавитирующими могут быть выполнены и боеприпасы других калибров вплоть до артиллерийских 155 миллиметров. Правда, целесообразность создания снарядов для подводной стрельбы весьма сомнительна. В каком именно оружии планируется использовать кавитирующие пули CAV-X, пока неизвестно. Обычное стрелковое оружие без специальной переделки для стрельбы под водой не подходит.

Впрочем, кавитирующие пули могут быть полезны при обстреле подводных целей с суши. Если стрелять, скажем, по боевому пловцу, находящемуся под водой, с берега из обычных пистолета или автомата, то, скорее всего, он уплывет целым и невредимым. Дело в том, что пули будут либо резко тормозиться, попав в воду, либо рикошетить от нее; это зависит от угла оси ствола к поверхности воды, под которым ведется стрельба. Кавитирующие же пули смогут, практически не отклоняясь, проходить поверхность воды и поражать подводную цель. Но с необходимостью стрелять по подводному противнику с суши военные сталкиваются не так часто, чтобы начать массовые закупки патронов с пулями CAV-X.

Хотя военные инженеры и смогли найти полезное применение кавитации, по большому счету их изобретения особой популярностью не пользуются. Ракеты-торпеды «Шквал» в бою никогда не применялись, а сегодня и вовсе не используются российским флотом — слишком шумными и недальнобойными оказались эти боеприпасы. Патроны для подводной стрельбы востребованы только боевыми пловцами и диверсантами и применяются довольно редко. В способность же китайских специалистов спроектировать кавитирующую подводную лодку верится с трудом. Так что, пожалуй, кавитация все еще остается физическим явлением, которого лучше стараться избегать.

Василий Сычёв

Подробно о процессе кавитации | Статьи по промышленным насосам от Richflow

24 Марта 2017

Кавитация – это явление образования в жидкости небольших и практически пустых полостей (каверн), которые расширяются до больших размеров, а затем быстро разрушаются, производя резкий шум. Кавитация происходит в насосах, винтах, рабочих колесах (гидротурбинах) и в сосудистых тканях растений.

Обзор

Согласно определению Кристофера Бреннена: «Когда жидкость подвергается давлению ниже порогового (напряжению растяжения), тогда сплошность ее потока нарушается, и образуются парообразные полости. Это явление называется кавитацией. Когда местное давление жидкости в некоторой точке падает ниже величины, соответствующей давлению насыщенного пара при данной окружающей температуре, тогда жидкость переходит в другое состояние, образуя, в основном, фазовые пустоты, которые называются кавитационными пузырями. Возможно и другое образование кавитационных пузырей путем местной подачи энергии. Это может быть достигнуто фокусировкой интенсивного лазерного импульса (оптическая кавитация) или искрой электрического разряда».

Физический процесс кавитации точно такой же, как и процесс, происходящий во время закипания. Основное различие между ними — это изменение фазового состояния жидкости. Закипание – процесс, при котором местное давление насыщенного пара жидкости выше местного окружающего давления и присутствует достаточно энергии, чтобы изменить нормальное состояние жидкости в газообразное.

Для кавитационного явления нужна поверхность образования кавитационных «пузырей». Этой поверхностью являются нечистоты на стенках водосборника и примеси, содержащиеся в жидкости. Общепринятым является то, что водоотталкивающая (гидрофобная) поверхность стабилизирует появление небольших пузырей. Эти пузыри, появившиеся раньше, начнут неограниченно расти, когда их подвергнут пороговому давлению, названному порогом Блэйка.

Трудности

Кавитация во многих случаях нежелательна. На устройствах, например, винтах и насосах, кавитация вызывает много шума, повреждает их составные части, вызывает вибрации и снижение эффективности.

Когда разрушаются кавитационные пузыри, энергия жидкости сосредотачивается в очень небольших объемах. Тем самым, образуются места повышенной температуры и возникают ударные волны, которые являются источниками шума. Шум, создаваемый кавитацией, является особой проблемой на подводных лодках (субмаринах), так как из-за шума их могут обнаружить. При разрушении каверн освобождается много энергии, что может вызвать основные повреждения. Кавитация может разрушить практически любое вещество. Последствия, вызванные разрушением каверн, ведут к большому износу составных частей и могут значительно сократить срок службы винта и насоса

Достоинства

Хотя кавитация нежелательна во многих случаях, однако есть исключения. Например, сверхкавитационные торпеды, используемые военными, обволакиваются в большие кавитационные пузыри. Существенно уменьшая контакт с водой, эти торпеды могут передвигаться значительно быстрее, чем обыкновенные торпеды.

Кавитация может быть полезной при ультразвуковой очистке устройств. Эти устройства создают кавитацию, используя звуковые волны и разрушение кавитационных пузырей для чистки поверхности. Используемая таким образом, потребность в отчистке от вредных химических веществ может быть уменьшена во многих промышленных и коммерческих процессах, где требуется отчистка как этап производства. До сих пор подробности того, как пузыри производят отчистку, до конца не поняты.

В промышленности, кавитация часто используется для гомогенизирования, или смешивания, и отсадки взвешенных частиц в коллоидном жидкостном составе, например, смеси красок или молоке. Многие промышленные смесители основываются на этом разработанном принципе. Обычно это достигается благодаря конструкции гидротурбин или путем пропускания смеси через кольцевидное отверстие, которое имеет узкое входное отверстие и значительно большее выходное: вынужденное уменьшение давления приводит к кавитации, поскольку жидкость стремится в сторону большего объема. Этот метод может управляться гидравлическими устройствами, которые контролируют размер входного отверстия, что позволяет регулировать процесс работы в различных средах. Внешняя сторона смесительных клапанов, по которой кавитационные пузыри перемещаются в противоположную сторону, чтобы вызвать имплозию (внутренний взрыв), подвергается огромному давлению и часто выполняется из сверхпрочных или жестких материалов, например, из нержавеющей стали, стеллита или даже поликристаллического алмаза (PCD).

Также были разработаны кавитационные водные устройства очистки, в которых граничные условия кавитации могут уничтожить загрязняющие вещества и органические молекулы. Спектральный анализ света, испускаемого в результате сонохимической реакции, показывает химические и плазменные базовые механизмы энергетической передачи. Свет, испускаемый кавитационными пузырями, называется сонолюминесценцией.

Применение в биомедицине

Кавитация играет важную роль для уничтожения камней в почках посредством ударной волны лизотрипсии (лизотриптор). В настоящее время исследованиями показано, что кавитация может быть использована для перемещения больших молекул внутрь биологических клеток (сонопорация).

Насосы и винты

Основные места возникновения кавитации — насосы, винты или границы проточных жидкостей.

Так как лопасти гидротурбины (в насосах) или лопасти гребного винта (в случае применения на суднах или подлодках) вращаются в жидкости, то возникают области низкого давления, поскольку вокруг лопастей жидкость ускоряется и следует за ними. Чем быстрее будут вращаться лопасти, тем ниже может оказаться давление вокруг них. Таким образом, достигается давление насыщенного пара, жидкость испаряется и образует небольшие пузыри газа. Это и называется кавитацией. Когда позже пузыри разрушаются, то они обычно приводят к очень сильным местным ударам волны в жидкости, которые могут сопровождаться шумами и могут даже повредить лопасти. Кавитация в насосах может быть двух видов: всасывающая и нагнетательная.

Всасывающая кавитация

Всасывающая кавитация происходит, когда работа насоса в режиме всаса происходит под низким давлением/высокое вакуумное условие, где жидкость превращается в пар внутри центробежного насоса. Этот пар переносится на нагнетательную сторону насоса, где вакуум больше не обнаруживается и снова сжимается до жидкостного состояния под влиянием нагнетательного давления. Это сжатие происходит мгновенно и оказывает влияние на лицевую поверхность гидротурбин. У гидротурбин, которые работают под воздействием условий всасывающей кавитации, обнаруживают нехватку на лицевой поверхности больших кусков материала, что ведет к преждевременному выходу из строя насосов.

Нагнетательная кавитация

Нагнетательная кавитация происходит при чрезвычайно высоком нагнетательном давлении насоса. Нагнетательная кавитация обычно появляется в насосе, который работает при отклонении на 10% от своего КПД. Высокое нагнетательное давление вызывает циркуляцию жидкости внутри насоса вместо того, чтобы выдавать нужный объемный расход. Так как жидкость циркулирует в гидротурбине, то она должна проходить через небольшой зазор между гидротурбиной и патрубком насоса при чрезвычайно высокой скорости. Эта скорость приводит к появлению вакуума, развивающегося в патрубке (аналогично тому, что происходит в трубе Вентури), который превращает жидкость в пар. Насос, который работает в таких условиях, показывает преждевременный износ лопастных гидротурбин и патрубков насоса. Кроме того, из-за условий высокого давления возможен преждевременный выход из строя механической пломбы насоса и подшипников. При граничных условиях кавитации возможна поломка вала гидротурбины. Полагают, что нагнетательная кавитация приводит к поломке шарниров.

Кавитация в двигателях

Некоторые большие по размеру дизельные двигатели страдают от кавитации из-за высокого сжатия и малогабаритных стенок цилиндра. В результате на стенках цилиндра делают специальные дыры, которые позволяют охлажденной жидкости попадать в цилиндр. Предотвратить нежелательные явления возможно при помощи химических добавок в охлаждаемую жидкость, которая образует защитный слой на стенках цилиндра. Этот слой будет подвержен той же кавитации, но он может самостоятельно восстанавливаться.

Сосудистые растения

Кавитация происходит в ксилемных сосудистых растениях, когда водный потенциал становится таким большим, что растворившийся в воде воздух расширяется, чтобы заполнить клетки растения, или элементы сосудов, капилляры. Обычно растения способны исправить кавитационную ксилему, например, при помощи корневого давления, но для других растений, таких как виноградники, кавитация часто приводит к гибели. В некоторых деревьях ясно слышен кавитационный шум. Осенью температурное понижение увеличивает образование воздушных пузырей в капиллярах некоторых видов растений, что вызывает опадание листьев.


КАВИТАЦИЯ | Энциклопедия Кругосвет

Содержание статьи

КАВИТАЦИЯ, образование газовых пузырьков в жидкости. Термин был введен ок. 1894 британским инженером Р.Фрудом. Если давление в какой-либо точке жидкости становится равным давлению насыщенного пара этой жидкости, то жидкость в этом месте испаряется и образуется паровой пузырек. Примером может служить кипение воды. При нагревании воды давление ее насыщенного пара повышается. Когда достигается температура кипения, давление пара становится равным давлению окружающей среды, и в воде появляются паровые пузырьки.

Паровые пузырьки в жидкости легче образуются при пониженном давлении. Когда же давление окружающей среды становится больше давления насыщенного пара жидкости, кавитационный пузырек с силой схлопывается. Такое схлопывание пузырьков создает шум, вызывает вибрацию и повреждения конструкций, неблагоприятно отражается на работе соответствующих машин и механизмов. Местное понижение давления в жидкости происходит при быстром относительном движении тела и жидкости.

Закон Бернулли.

Согласно закону Бернулли, в жидкости без трения энергия постоянна вдоль линии тока. Это можно выразить равенством

где p – давление, r – плотность, а v – скорость. Индексы 0, 1 и 2 относятся к любым трем точкам на данной линии тока.

Из указанного равенства следует, что при увеличении скорости понижается местное давление (пропорционально квадрату скорости). Всякая частица жидкости, движущаяся по искривленной линии тока, например, огибающей профиль (рис. 1), ускоряется и претерпевает понижение местного давления. Если давление снижается до давления насыщенного пара, то возникает кавитация. Таков механизм явления кавитации на подводных крыльях, гребных винтах, лопатках турбин и лопастях насосов.

В случае жидкости, текущей по трубе, согласно закону сохранения массы (уравнению неразрывности), скорость жидкости увеличивается в местах сужения трубы, где также возможна кавитация.

Кавитационный коэффициент.

Явление кавитации совершенно одинаково и для потока, обтекающего неподвижное тело, и для среды, в которой движется тело. В обоих случаях важны лишь относительная скорость и абсолютное давление. Соотношение между давлением и скоростью, при которых происходит кавитация, дается безразмерным критерием s, который называется кавитационным коэффициентом (числом кавитации) и определяется выражением

где pv – давление насыщенного пара жидкости при данной температуре.

Типы кавитации.

На рис. 2 представлена кавитация на неподвижном подводном крыле, снятая в высокоскоростной гидродинамической трубе. При определенной скорости течения воды местное давление у поверхности крыла понижается до давления водяного пара. На поверхности крыла появляются кавитационные каверны. Пузыри растут, смещаясь в направлении течения. (Поскольку пузыри образуются возле поверхности крыла, они имеют полусферическую форму.) Такой тип кавитации называется нестационарной (сбегающей) пузырьковой кавитацией. Если на поверхности имеется какой-нибудь выступ, то пузыри концентрируются на нем. Такая стационарная кавитация тоже показана на рис. 2.

Кавитация может происходить в зоне вихрей, образующихся в местах повышенного сдвига и пониженного давления. Вихревая кавитация часто наблюдается на передней кромке подводных крыльев, на передних кромках лопастей и позади ступицы гребного винта. Возможно одновременное возникновение разных типов кавитации. На рис. 3 представлен морской гребной винт с вихревой кавитацией на передних кромках лопастей, стационарными кавитационными кавернами на поверхности лопастей и присоединенной вихревой кавитацией позади ступицы. Кавитация в жидкости, вызываемая звуковой волной, называется акустической.

Кавитация и техника.

Скорость течения обычно сильно снижается у задней кромки профиля. Здесь давление становится выше давления пара. Как только условия, благоприятные для кавитации, исчезают, пузырьки тут же схлопываются. Энергия, высвобождающаяся при схлопывании пузырей, весьма значительна.

Эрозия.

Большая энергия, рассеиваемая при схлопывании кавитационных пузырей, может приводить к повреждению поверхностей подводных конструкций, гребных винтов, турбин, насосов и даже узлов ядерных реакторов. Масштабы такого явления, называемого гидравлической эрозией, могут быть разными – от точечной поверхностной эрозии после многих лет эксплуатации до катастрофического выхода из строя больших конструкций.

Вибрация.

Кавитация на гребных винтах может вызывать периодические колебания давления, действующего на корпус судна и силовые установки. Кавитационная вибрация судна создает дискомфортные условия для пассажиров и команды.

КПД и скорость.

Кавитация может существенно увеличивать гидродинамическое сопротивление, в результате чего снижается коэффициент полезного действия гидравлического оборудования. Чрезмерная кавитация на гребном винте может уменьшить его тягу и ограничить максимальную скорость судна; кавитация может также быть причиной снижения производительности турбины или насоса и даже срыва его работы.

Шум.

Некоторая часть энергии, высвобождающейся при схлопывании кавитационных пузырей, преобразуется в звуковые волны. Такой шум особенно нежелателен на военно-морских судах, поскольку повышает вероятность их обнаружения.

Как правило, кавитация нежелательна (в морской и турбонасосной технике). Но в некоторых случаях ее вызывают намеренно. Примером может служить кавитационный гидромонитор. Большая энергия, высвобождающаяся при схлопывании кавитационных пузырей в водяной струе, используется для бурения (за счет эрозии) горных пород и для обработки поверхностей.

Биологическое действие.

При ультразвуковом медицинском обследовании в биологических тканях могут возникать и расти кавитационные пузырьки. При наличии кавитации ультразвук большой интенсивности может вызвать повреждение тканей. См. также ГИДРОЛОКАТОР; УЛЬТРАЗВУК.

Кавитация в насосных установках

Пузырьки пара, вызывающие кавитацию, образуются в любом устройстве перекачки сжиженного газа. Главная задача — ограничить негативные последствия их воздействия путем контроля их размера и количества.

Кавитация может иметь серьёзные последствия для работы насоса при перекачке сжиженного газа (СНГ), а также безводного аммиака, хладагентов и ряда других жидкостей.

Кавитация и насосные установки

Кавитация — это образование пузырьков пара в жидкости, когда давление жидкости падает ниже давления паров. В насосных агрегатах может возникать гидродинамическая кавитация, при которой образующиеся пузырьки пара быстро разрушаются, создавая ударную волну и вызывая вибрацию в жидкости. Эти ударные волны могут быть достаточно сильными, чтобы значительно повредить компоненты насоса и привести к потере эффективности и в конечном счете к отказу насоса. Кроме того, кавитационные пузырьки вызывают точечное повышение температуры жидкости, что в соединении с вибрациями разрушает металлы. Из-за этого кавитация в насосных установках считается нежелательным явлением.

Кавитация может возникать в процессе перекачки, когда на входе насоса давление становится относительно низким по сравнению с давлением паров перекачиваемой жидкости. В этих условиях кавитация образуется в областях с высокими скоростями / низким давлением потока. Когда жидкость перемещается в нагнетательный патрубок, давление увеличивается, а кавитационные пузырьки активно взрываются, буквально атакуя поверхность насоса.

Насосы серии LGL оснащены шумоподавляющими гильзами

Таким образом, основная задача — разработка технологии, которая позволит минимизировать вредные эффекты кавитации и их влияние на общую производительность насосной установки. Ниже будут рассмотрены насосы, преимущественно работающие с СНГ (сжиженным газом). Однако стоит помнить, что проблемы кавитации характерны и при перекачке хладагентов, безводного аммиака и ряда других продуктов.

Негативное воздействие кавитации на насосные установки

СНГ представляет собой замкнутую систему, а это означает, что он (обычно в форме пропана) чаще всего находится в равновесии, то есть давление паров равно давлению жидкости в состоянии покоя. Однако при включении насосной системы давление жидкости во впускной трубопроводной системе снижается по мере того, как пропан начинает переходить из резервуара-накопителя в насос. Эта потеря равновесия заставляет жидкость «закипать» в попытках восстановить равновесие.

Пока работает насосная система, равновесие восстановить невозможно. А поскольку перекачивается «кипящая» жидкость, образующиеся пузырьки пара втягиваются в насос. Большинство насосов работают удовлетворительно, пока соотношение жидкости в насосе к пузырькам пара не слишком велико. Проблемы возникают, когда процентное соотношение пузырьков пара в жидкости становится слишком высоким или же пузырьки увеличиваются в размере, попадая на сторону высокого давления насоса. Именно в таких условиях пузырьки пара имеют предрасположенность к взрыву. Чем больше пузырьков, тем сильнее реакция.

Первыми воздействию кавитации подвергаются динамические компоненты насоса. Например, уплотнители реагируют на имплозии путем кратковременного разделения, что вызывает колебания внутри системы и приводит к преждевременному износу. Шестерни, роторы и другие вращающиеся компоненты подвергаются эрозии как от образования кавитационных пузырьков, так и от их последующего взрыва. И это в конечном итоге приводит к износу и влияет на производительность насоса.

Решив проблемы, возникающие из-за кавитации, пользователь не только минимизирует образование пара в насосе, но и повысит производительность и увеличит срок службы оборудования.

Шиберные насосы Blackmer серии LGL — лучшее средство для подавления кавитации

И на помощь приходит компания Blackmer, входящая в состав корпорации Dover — мирового лидера в области решений для транспортировки СНГ. Насосы Blackmer — это надёжность, долговечность, высокая эффективность и производительность в самых сложных условиях.

Основной прорыв Blackmer в этой области пришелся на усовершенствованную гильзу для подавления кавитаций. Такой гильзой оснащены сегодня большинство насосов с подвижными лопастями, а первыми стали насосы серии LGL для сжиженного газа. Гильзы для подавления кавитации контролируют образование пузырьков пара внутри насоса, значительно уменьшая уровень шума, вибрацию и износ, вызванные захваченным паром.

Насосы Blackmer серии LGL с размерами всасывающего отверстия 1,25, 2,5 и 4 дюйма оснащены шумоподавляющими гильзами. Эта запатентованная технология позволяет минимизировать уровень шума, уменьшая количество кавитационных пузырьков в насосе, что, в свою очередь, позволяет снизить вибрацию и износ.

На диаграмме видно, что наблюдается значительное снижение уровня шума при использовании насоса «Блэкмер» с новой гильзой. Аналогичные измерения были проведены для насосов LGL всех типоразмеров.

Помимо насосов для СНГ, в которых установлены антикавитационные гильзы, Blackmer также разработала BV-линию дифференциальных разгрузочных клапанов для работы с СНГ. Цель новых клапанов — защищать насосные системы от чрезмерного давления. Они доступны в пяти моделях для обеспечения контроля потока до 250 галлонов в минуту при давлении до 8,27 бар. Клапаны спроектированы так, чтобы открываться точно при заданном давлении пружины и закрываться плавно и тихо. Конструкция гильзы для подавления кавитации обеспечивает контролируемое повышение давления жидкости в расширительной камере насоса, когда эта жидкость продвигается к выпускному отверстию насоса. Это позволяет пузырькам пара разрушаться в течение более длительного периода времени. В конечном итоге мы получаем меньше шума и вибрации и увеличение срока службы, что является отличным дополнением к высокоэффективной технологии перекачивания шиберных насосов Blackmer.

Выбор правильного оборудования — основной, но не единственный способ минимизировать влияние кавитации. Чтобы уменьшить количество пузырьков пара, необходимо точно подобрать длину трубопровода, идущего от резервуара-хранилища к насосу. Это позволит регулировать скорости потока и свести к минимуму потерю давления, вызванную трением. Также следует избегать в конструкции трубопровода фитингов, поворотов и других ограничений.

Шиберный насос Blackmer серии LGL

Последствия кавитации для работы насосной установки могут быть различными, включая чрезмерный износ, поломки, утечку продукта и неэффективную работу оборудования. Blackmer предложила решение этих проблем, оснастив шиберные насосы для перекачки сжиженного газа специальной гильзой для подавления кавитации. Эти гильзы в сочетании с технически верной установкой насосной системы, которая включает в себя трубопроводы правильной длины и размера, способствуют уменьшению потенциально опасных последствий образования большого количества пузырьков пара и, как следствие, кавитации при перекачке сжиженного газа.

Для более полного представления описанного выше метода борьбы с кавитацией, предлагаю посмотреть видео:

Эффекты Кавитации

Эффекты Кавитации — вред и польза кавитационных процессов

При распространении ультразвуковой волны даже сравнительно небольшой интенсивности (всего несколько ватт на квадратный сантиметр) в жидкости возникает переменное звуковое давление, амплитуда которого достигает порядка нескольких атмосфер.

Под действием этого давления жидкость попеременно испытывает сжатие и растяжение. Жидкость без существенного изменения ее свойств можно сильно сжать. Иначе обстоит дело, если в жидкости создать разрежение: уже простое уменьшение давления над водой приводит к закипанию и парообразованию внутрь воды.

Нечто аналогичное происходит и при распространении ультразвуковой волны в жидкости: растягивающие усилия в области разрежения волны приводят к образованию в жидкости разрывов, т. е. мельчайших пузырьков, заполненных газом и паром. Эти пузырьки получили название кавитационных, а само явление стали называть ультразвуковой кавитацией.

Кавитационные пузырьки в некоторой области жидкости возникают всякий раз, когда до этой области доходит фаза разрежения ультразвуковой волны.
Как правило, кавитационные, пузырьки долго не живут: уже следующая за разрежением фаза сжатия приводит к захлопыванию, большей их части. Поэтому кавитационные пузырьки исчезают практически сразу вслед за прекращением облучения жидкости ультразвуком.

При захлопывании кавитационного пузырька возникает ударная волна, развивающая громадные давления. Если ударная волна встречает на своем пути препятствие, то она слегка разрушает его поверхность.

Поскольку кавитационных пузырьков много и захлопывание их происходит много тысяч раз в секунду, кавитация может произвести значительные разрушения.

Кавитация была впервые обнаружена при изучении быстрого движения твердых тел внутри жидкости. Огромную разрушающую силу этого явления почувствовали в первую очередь инженеры, испытывающие гребные винты судов. При большой скорости вращения лопастей винта происходит образование кавитационных пузырьков, аналогичное тому, которое имеет место при распространении’ ультразвуковой волны.

Кавитация приводит к разрушению материала, из которого изготовлены гребные винты. В этом смысле кавитация — вредное явление. Однако создание ультразвуковых генераторов сделало возможным управление кавитационным процессом а значит, и полезное применение его на практике, особенно для высокоэффективного смешивания и изменения свойств сырья…

Кавитационное облачко неоднородно: вблизи центра оно имеет вид небольшой плотной области; по плоскости кавитационные пузырьки распределяются в виде своеобразной, похожей на многоконечную звезду фигуры. Сжатие кавитационных пузырьков при захлопывании прииводит к сильному нагреванию и свечению содержащегося в них газа. Свечение газа в кавитационных пузырьках обусловлено электрическими разрядами. Опыты свидетельствуют об огромной разрушающей силе ультразвуковой кавитации.

4.7.2. С в е т о г и д р а в л и ч е с к и й удар.

Советские физики (А.М.Прохоров, Г.А.Аскарьян и Г.П.Шапиро) установили, что мощные гидравлические волны можно получить используя луч квантового генератора (открытие N65). Если луч мощного квантового генератора пропустить через жидкость, то вся энергия луча поглотится в жидкости, приводя к образованию ударных волн с давлением, доходящим до миллиона атмосфер. Это открытие находит, кроме обычных областей применения гидравлических ударов, очень широкое применение микроэлектронике, для условий особо чистых поверхностей, для обработки таких материалов и изделий, которые исключают пр электродов и т.д. Используя светогидравлический эффект, можно издалека, дистанционно, возбуждать в жидкости гидравлические импульсы с помощью луча света (см. также 17.7).

4.8. K а в и т а ц и я.
Кавитацией называется образование разрывов сплошности жидкости в результате местного понижения давления. Если понижение давления происходит вследствии возникновения больших местных скоростей в потоке движущейся капельной жидкости, то кавитация называется гидродинамической, а если вследствие прохождения в жидкости акустических волн, то акустической.

4.8.1. Гидродинамическая кавитация

Возникает в тех участках потока, где давление понижается до некоторого критического значения. Присутствующие в жидкости пузырьки газа или пара, двигаясь с потоком жидкости и попадая в облать давления меньше критического, приобретает способность к неограниченному росту. После перехода в зону пониженного давления рост прекращается и пузырьки начинают уменьшаться. Если пузырьки содержат достаточно много газа, то при достижении ими минимального радиуса, они восстанавливаются и совершают несколько циклов затухающих колебаний, а если мало, то пузырек схлопывается полностью в первом цикле.
Таким образом, вблизи обтекаемого тела создается кавитационная зона, заполненная движущимися пузырьками. Сокращение кавитационного пузырька происходит с большой скоростью и сопровождается звуковым импульсом, тем более сильным, чем меньше газа содержит пузырек. Если степень развития кавитации такова, что возникает и захлопывается множество пузырьков, то явление сопровождается сильным шумом со сплошным спетром от несколько сотен герц до сотен кгц. Спектр расширяется в область низких частот по мере увеличения максимального радиуса пузырьков.

Если бы жидкость была идиально однороной, а поверхность твердого тела, с которым она граничит идеально смачисваемой, то разрыв происходил бы при давлении более низком, чем давление насыщенного паражидкости, при котором жидкость становится нестабильной. Теоретическая прочность воды на разрыв равна 1500 кг/см. реальные жидкости менее прочны. Максимальная прочность на разрыв тщательно очищенной воды, достигнутая при растяжении воды при 10 град. составляет 260 кг/см. Обычно же разрыв наступает при давлениях, насыщенного пара. низкая прочность реальных жидкостей связана с наличием в них так называемых кавитационных зародышей — плохо смачиваемых участков твердого тела, твердых частиц, частиц, заполненных газом микроскопических газовы предохраняемых от растворения мономолекулярными органическими оболочками, ионных образований, возникающих под действием космических лучей.

Увеличение скорости потока после начала кавитаци влечет за собой быстрое возрастание числа развивающихся пузырьков, вслед за чем происходит их обьединение в общую кавитациверну и течение переходит в струйное.

Для плохо обтекаемых тел, обладающих острыми кромками, формирование струйного вида кавитации происходит очень быстро. наличие кавитации неблагоприятно сказывается на работе гидравлических машин, турбин, насосов, судовых гребных винтов и заставляет принимать меры к избежанию кавитации. Если это оказывается невозможным, то в некоторых случаях полезно усилить развитие кавитации, создать так называемый режим «суеркавитации», отличающийся струйным характером обтекания и применив специальное профилирование лопастей, обеспечить благоприятные условия работы механизмов. Замыкание кавитационных пузырьков вблизи поверхности обтекаемого тела часто приводит к разрушению поверхности,- так называемой кавитационной эрозии. Чтобы избежать захлопывание кавитационных пузырьков, надо подать в область пониженного давления какой-нибудь газ, например воздух.

Так сделали специалисты Гидропроекта. Они построили на водосбросе Нурекской плотины в области максимальной кавитации искуственный трамплин, создав тем самым большую зону пониженного давления, которую соединили с атмосферой. Теперь кавитация засасывала воздух из атмосферы и сама себя разрушила.

Очень часто используют происходящие при кавитации разрушения для ускорения различных технологических процессов.

А.с. N 443663: Способ приготовления грубых кормов, включающий обработку их раствором щелочи, отличающийся тем, что с целью размягчения и ускорения влагонасыщения корма, обработку его осуществляют в кавитационном режиме.

4.8.2. Акустическая кавитация.
Это образование и захлопывание полостей и жидкости под воздействием звука. Полости образуются в результате разрыва жидкости во время полупериодов сжатия. Полости заполнены в основном насыщенным паром данной жидкости, поэтому процесс иногда называется паровой кавитацией в отличие от газовой кавитацииинтенсивных нелинейных колебаний газовых (обычно воздушных) пузырьков в звуковом поле, существовавших в жидкости до включения звука. Если газовая кавитация может протекать с большей или меньшей интенсивностью при любых значениях амплитуды давления звуковой волны, то паровая лишь при достижении некоторого критического значения амплитуды давления, так называемого кавитационного порога. Величина этого порога — от давлениянасыщенного пара жидкости до нескольких десятков и даже сотен атмосфер (в зависимости от содержания в жидкости зародышей). Эксперементально установлено, что величина порога завист от многих факторов. Порог повышается с ростом гидростатического давления, после обжатия жидкости высоким (порядка 1000 атм.) статистическим давлением,при обезгаживании и охлаждении жидкости, с ростом частоты звука и с уменьшением продолжительности озвучивания. Порог выше для бегущей, чем для стоячей воды.

При захлопывании сферической полости давление в ней резко возрастает, как при взрыве, что приводит к излучению импульса сжатия. Давление при захлопывании особенно велико при кавитации на низких частотах в обезгаженной жидкости с малым давлен насыщенного пара. Если увеличить содержание газа в жидкости, то диффузия газа в полости усилится, захлопывание полостей станет неполным и подьем давления при захлопывании — небольшим. При содержании газа в жидкости выше 50% от насыщения возникает кавитационное обезгаживание жидкости — образование и всплывание газовых пузырьков и вырождение паровой кавитации в газовую. Если образовавшиеся паровые пузырьки колеблются вблизи границы с твердым телом, около них возникают интенсивные микропотоки. Появление кавитации ограничивает дальнейшее повышение интенсивности звука, излучаемого в жидкости, что влечет за собой снижение нагрузки на излучатель.

Акустическая кавитация вызывает ряд эффектов. часть из них, например, разрушение и диспергирование твердых тел, эмульгирование жидкостей, очистка — обязаны своим происхождением ударам при захлопывании полостей и микропотокам вблизи пузырьков. Другие эффекты (например, вызывает и ускоряет химические реакции) связаны с ионизацией при образовании полостей. Благодаря этим эффектам акустическая кавитация находит все более широкое применение для создания новых и совершенствования известных технологических процессов. Большинство практических применений ультразвука основано на эффекте кавитации.

В А.с. 200981 описывается установка, использующая в своей работе явление кавитации. Назначение установки — снятие заусенцев с деталей самой различной формы. Деталь помещается в жидкость под высоким давлением, насыщенную мельчайшими абразивными частицами. При возбуждении в жидкости интенсивной акустической кавитации заусеницы отделяются от деталей; вдобавок деталь очищается от стружки и масла не только на открытых поверхностях, но и глубоких отверстиях.

А.с. 285394: Способ создания кавитации в жидкости путем возбуждения непрерывных колебаний звуковой или ультразвуковой частоты, отличающийся тем, что с целью поваышения эрозионной активности жидкости возбуждают в полупериод сжатия дополнительный пиковый импульс сжатия, соответствующий по времени концу фазы расширения или началу фазы захлопывания кавитационных полостей.

А.с. 409569: Способ детектирования радиоактивных излучений по их воздействию на протекание акустической кавитации в жидкотях, отличающийся тем, что с целью увеличения надежности детектирования, в кавитирующее акустическое поле помещают тест-образец, определяют степень его эрозии, по изменению которой судят об интенсивности радиоактивного излучения.

А.с. 446757: Способ получения теплофизической метки, например, для измерения расхода путем воздействия излучением на исследуемый поток, отличающийся тем, что с целью расширения диапазона измеряемых сред, воздействуют на контролируемый поток ультразвуковым полем с интенсивностью выше порога кавитации, фокусируют звуковые волны в локальную область, создают кратковременный процесс кавитации и получают теплофизическую неоднородность за счет продуктов кавитации.

4.8.3. Сонолюминисценция.
В момент захлопывания кавитационного пузырька наблюдается его слабое свечение, причиной этого явления является нагревание газа в пузырьке, обусловленное высокими давлениями при его схлопывании. Вспышка может длиться от 1/20 до 1/1000 сек. Интенсивность света зависит от колличесва газа в пузырьке: если газ в пузыорьке отсутствует, то свечение не возникает. Световое излучения пузырька очень слабо и становится видимым при усилении или в полной темноте.

4.7.1. Электро — гидравлический удар.
Волну сжатия в жидкости можно вызвать также мощным импульсным электрическим разрядом между электродами, помещенными в жидкость (электрогидравлический эффект Юткина). Чем круче фронт электрического импульса, чем менее сжатая жидкость, тем выше давление в ударе и тем «бризантнее» электрогидравлический . Электрогидравлический удар применяется при холодной обработке металлов, приразрушении горных пород, для диамульсации жидкостей, интенсификации химических реакций и т.д.

Патент США N 3566447: Формирование пластических тел при помощи гидравлического удара высокой энергии. Патентуется гидраввлическая система в которой столб жидкости, находящийся в баке гидропушки, напрвляется на заготовку. Для проведения жидкости в движение в указанном столбе жидкости производят электрический разряд, в результате чего генерируется направленная на заготовку волна, которая в сочетании с собственным высоким давлением жидкости осуществляет деформацию заготовки. Скорость струи напрвляемой на заготовку, составляет от 100 до 10000 м/с.

В США эффект Юткина применяют для очистки электродов от налипшего на них при электролизе металлов, а в Польше — для упрочения стальных колец турбогенераторов. При этом стоимость операций, как правило, снижается.

А.с. N 117562: Способ получения коллоидов металлов и устройство для осуществления при применении высокого напряжения за счет электрогидравлического удара между микрочастицами материала, диспергированного в жидкости.

Ударная волна возникающая в воде при быстром испарении металлических стержней электрическим током (см. ниже А.с. N 129945) вполне пригодна для разрушения валунов и других крепких материалов, для разбивки бетонных фундаментов, зачистки окальных оснований гидротехнических сооружений и других работ связанных с разрушением. Приведенные примеры иллюстрируют применение эффекта. Ниже даны примеры того, каким способом можно получить или усилить электрогидравлический удар.

В японском патенте N 13120 (1965) описан способ электрогидравлической формовки ртутно-серебрянными электродами. При парименении таких электродов сила ударной волны в воде возрастает, так как к давлению плотной плазмы, образующейся в канале разряда прибавляется давление паров ртути. Применение этого способа позволяет заметно уменьшить емкость конденсаторной батареи.

А.с. N 119074: Устройство для получения свервысоких гидравлических давлений предназначенное для осуществления способа по А.с. N 105011, выполненное ввиде цилиндрической камеры, сообщенной одним концом с трубопроводом, подающим жидкость, а другим — с ресивером, отличающееся тем, что с целью создания электрогидравлических степеней сжатия применены искровые промежутки, располагаемы по длине камеры на определенном расстоянии друг от друга.

А.с. N 129945: Способ получения высоких и сверхвысоких давлений для создания электрогидравлических ударов, отличающийся тем, что высокие и сверхвысокие давления в жидкости получают путем испарения в ней действием эмульсного заряда токопроводящих элементов в виде проволоки, ленты или трубки, замыкающих электроды.

О коэффициенте полезности действия.

С.Б. Осипенко к.т.н, доц.

Побудительным мотивом для написания этой заметки послужила книга, принадлежащая перу академика Л.П. Фоминского [1]. На ста пятидесяти страницах этой книги, наряду с другими занимательными вещами типа “всемирного жидомассонского заговора”, речь идет о, так называемом, гидродинамическом способе нагрева жидкостей. Поскольку я по роду своей профессиональной деятельности имею некоторое отношение к этой проблематике и удостоен большой чести: на трех страницах этой книги моя фамилия упоминается рядом с фамилиями Б.Н. Ельцина и В.В. Путина, я счел необходимым публично ответить автору этого издания.

Понятно, что любое механическое воздействие над жидкостью в замкнутом объеме неизбежно приводит к ее нагреву. Читатель может легко убедится в этом, включив обычный циркуляционный насос (например, дачный) в режиме “сам на себя”, то есть соединив выход насоса с его входом. Через некоторое время вода в насосе закипит. Подобный опыт был поставлен великим англичанином Д. Джоулем более ста лет тому назад. Целью эксперимента Д. Джоуля было доказать, что в результате механического воздействия, совершаемого над жидкостью, вся механическая работа может быть превращена в тепло. Это означает, что коэффициент полезного действия (КПД) такого процесса преобразования механической энергии в тепловую равен 100 %.

Современные аппараты для реализации такого способа нагрева жидкостей, в отличии от вертушки в эксперименте Д. Джоуля, состоят из циркуляционного насоса, электрического двигателя и насадки или устройства нагрева. Работают такие нагреватели за счет многократной циркуляции жидкости по контуру “насос – насадка – резервуар – насос”. Передача тепла от нагревателя осуществляется с помощью подачи части жидкости (обычно этим же насосом) к потребителю и возврата охлажденной жидкости для последующей циркуляции. Подобные системы показали свою полную состоятельность и эффективность, проработав много лет в системах отопления и горячего водоснабжения ряда стран СНГ.

Зачем “городить огород”, спросит читатель, когда имеются прямые преобразователи электрической энергии в тепловую. Дело в том, что нагреватели, основанные на гидродинамическом способе нагрева жидкостей, лишены многих существенных изъянов, присущих нагревателям, использующих ТЭНы. В частности, с их помощью можно нагревать практически любые жидкости, в то время как последние весьма требовательны к качеству подогреваемой воды. Вместе с тем, их КПД может быть весьма высоким, поскольку “потери” электрической энергии в насосе (с КПД~70 %) полностью идут на нагрев рабочей жидкости.

Сегодня, в странах СНГ производится не менее полудюжины различных типов аппаратов, основанных на гидродинамическом способе нагрева жидкостей. Называются такие нагреватели по-разному: “ЮСМАР” у Ю.С. Потапова из Молдовы, «УТ» и «АКР» у компании «ЮрЛе и КО» из Белоруссии, “Гравитон” у создателей из России, “ТЕК” у “ТЕКМАШа” из Украины и т.д., так что важное и весьма перспективное для малой энергетики направление устойчиво развивается. Но, как это часто бывает, наряду с серьезными и глубокими разработками в этой области возникла волна того, что в научных кругах принято обозначать термином “околонаучное изобретательство” (см. [2]). В прессе (благо свобода слова) словно грибы после дождя стали появляться многочисленные публикации, в которых авторы таких установок заявляют о достижении ими коэффициента полезного действия более 100 %. Здесь наметилось даже своего рода “социалистическое соревнование”: 200 % у академика А.П. Сорочинского, 1000 % у академика Ю.С. Потапова и его идеолога академика Л.П. Фоминского и т.д. – кто больше? В творчестве этих и иже с ними господ мы имеем дело с классическим треугольником околонаучного изобретательства: В кустарных условиях, в муках творчества, изобрев нечто очень хорошее и крайне человечеству нужное, изобретатель вынужден объяснить человечеству принципы работы своего детища. Не в силах справится с механикой классической, а именно этого инструмента как правило бывает достаточно для объяснения принципов работы подавляющего большинства технических устройств, изобретатель придумывает собственную теорию мироздания, на основании этой теории делает открытие нового физического явления, которое-то и поясняет принципы работы его “хорошего и нужного”. Со временем этот треугольник приобретает еще одну сторону: комплекс непризнанной гениальности в виду консерватизма и косности современной науки.
Современный изобретатель такого типа, в дополнение к классической схеме, в пропаганде своего детища везде перед своей фамилией ставит скромное “академик”, забыв указать, что за этим скрывается членство в одной из многочисленных общественных организаций с гордым названием Академия Чего-То-Там. В глазах изобретателя такая приобщенность к академической науке придает некую фундаментальность и значимость его изысканиям. Указанные выше господа решили облагодетельствовать человечество не многим и не малым – неиссякаемым источником дармовой тепловой энергии, ведь по сути своей именно это и представляют собой теплогенерирующие установки, КПД которых превышает 100 %. Действительно, если КПД гидродинамической тепловой установки составляет, скажем 200 %, то это означает, что подав на вход установки 1 кВт электрической энергии, на ее выходе мы получим 2 кВт тепловой энергии. Половину этой энергии мы используем для обогрева здания, а вторую половину — преобразуем в электрическую и подадим ее на нашу установку. После этого мы можем отказаться от дорогих услуг электрогенерирующих компаний.

Такой двигатель вечен, как вечна глупость человеческая в попытках создания этого самого perpetym-mobile. Теоретической основой работы установки господина А.П. Сорочинского является новое физическое явление “непосредственное превращение гравитационной энергии в тепловую”, которое происходит в “энергоинформационном, торсионном поле”, которое взаимодействует со “спинами элементарных частиц среды”. Последние два термина заимствованы из так называемой экстрасенсорики и с точки зрения квантовой механики бессмысленны и нелепы. Я убежден, что человек, который экспериментально докажет возможность такого способа преобразования энергии безусловно получит Нобелевскую премию по физике и навсегда лишит человечество зависимости от всех энергетических проблем.

Установка господина Ю.С. Потапова работает на основании не менее выдающегося физического явления “реакции термоядерного синтеза, проходящей при комнатной температуре”. Читая о таких, а порю и более интересных страстях, на страницах средств массовой информации, невольно возникает ощущение запаха серы и присутствия Лукавого где-то совсем рядом. Мне не знакомы работы этих господ в серьезных физических или технических журналах, посвященных этой тематике, так что обоснованность их теоретических предпосылок, мягко говоря, вызывает сомнение. Известные мне «публикации» этих изобретателей, в основном, сводятся к материалам рекламного характера ([9]- [11]), в одной из которых наряду с пропагандой гидродинамических нагревателей предлагается к продаже настоящий вечный двигатель. Внешне он очень похож на обычный электрический двигатель, но работает на основе «торсионных теорий» и поэтому имеет КПД в 400 % стоимость 100000$.

Замечу, кстати, что в официальных заявках на изобретения этих авторов нет никакого упоминания о каких-либо специальных физических эффектах, — в них речь идет только о тех или иных технических усовершенствованиях. Всякая, даже очень хорошая и внутренне непротиворечивая физическая теория, нуждается в экспериментальной проверке своих выводов. Знакомство с результатами экспериментов, проведенных нашими изобретателями, говорит о том, что их авторы явно не в ладах с математикой и имеют весьма смутное представление о таких понятиях, как корректность и планирование эксперимента. Не утруждая читателя перечислением имеющихся там грубых ошибок, натяжек и промахов, приведу лишь один достаточно типичный пример: при определении мощности электродвигателя в Луганском экспериментальном центре в математической выкладке пропущен множитель , что увеличило КПД нагревателя до 163 %. При такой методике проведения эксперимента и таких методах обработки его результатов любой изобретатель может получить любой требуемый ему результат.

Все изыскания наших изобретателей вокруг закона сохранения энергии можно было воспринимать с улыбкой, если бы они не таили в себе реальной опасности. В поднявшейся пене околонаучного изобретательства, вполне может утонуть подающий большие надежды маленький ребенок — гидродинамические установки нагрева жидкостей. Агрессивная пропаганда этих господ своих выдающихся «научных» открытий и изобретений дискредитирует саму разумную идею гидродинамического теплового нагревателя. Наше общество, к сожалению, еще не выработало эффективных механизмов противодействия злу околонаучного изобретательства. Противодействие это, в основном, сводится к научно-популярным статьям общепризнанных авторитетов в области физики таких, как академик РАН, ныне Нобелевский лауреат, проф. В.Л. Гинзбург (см., [3]-[5]), да официальным отзывам академических учреждений о степени разумности очередного детища околонаучного изобретательства таких, как заключение Института технической теплофизики НАН Украины о КПД гидродинамической тепловой установки Л.П. Фоминского, подписанное заместителем директора института, чл.–корр. НАН, проф. А.А. Халатовым.

В обществах более цивилизованных такие механизмы хорошо известны. Правительство Франции, к примеру, вложило немало бюджетных средств в финансирование исследований торсионных и им подобных полей. Результаты этих исследований говорят как о внутренней противоречивости теории, так и о невозможности связанных с ними специальных физических эффектов. Поскольку финансирование осуществлялось по личной инициативе Валери Жискар де Эстена, то история эта получила достаточно широкое освещение в прессе. А вот ее весьма поучительный финал, увы, остался почти не замеченным. А он таков: Указом Президента Франции потраченные на исследования деньги подлежали возмещению в бюджет за счет организаций и частных лиц, использующих эти теории и физические эффекты в коммерческих целях (см. [6]).

Гидродинамические нагреватели наряду с многочисленными своими достоинствами (отсутствие водоподготовки, дорогого теплообменного оборудования, электрохимической коррозии и т.д.), естественно, не лишены недостатков. Например, мощность всех производимых сегодня гидродинамических нагревателей не превышает 37-45 квт. Тому имеется достаточно серьезное основание. Увеличение мощности нагревателя неизбежно требует увеличения скорости течения жидкости в нем. Это приводит к появлению хорошо известного физического явления кавитации (см. [7], стр. 226-229): при больших скоростях потока жидкости, обтекающей поверхность, происходит разрыв сплошности жидкости. Процесс этот происходит с выделением большого количества тепловой энергии. Жидкость “вскипает” с образованием кавитационных пузырьков, разрушение которых приводит к разрушению обтекаемой поверхности. Именно кавитации мы обязаны быстрому износу и необходимостью частых замен подводных крыльев водных судов, использующих такой способ перемещения. Возглавляемое мною научно-производственное объединение Институт “Текмаш” создано с целью изучения физики процесса кавитации и разработки на основе именно этого физического явления генераторов тепловой энергии. Результаты фундаментальных исследований, проводимых в нашем институте, изложены более чем в 20 статьях, которые опубликованы в центральных физических и технических журналах (см., например, [8]). Технические решения, полученные в результате этих исследований, защищены более чем 20 патентами и авторскими свидетельствами. Конструктивно основным узлом гидродинамической нагревательной установки является ее устройство нагрева, поскольку именно здесь происходит процесс преобразования кинетической энергии текущей жидкости в тепловую.

Проблема состоит в том, что, с одной стороны, скорость течения жидкости в насадке должна быть достаточно большой чтобы вызвать эффект кавитации, а с другой — чрезмерное количество кавитационных пузырьков приводит к быстрому разрушению самой насадки. На основании разработанной нами математической модели кавитационных процессов была создана оптимальная геометрия насадки — в ней кавитационный процесс происходит достаточно интенсивно и при этом кавитационные пузырьки разрушаются вне зоны их взаимодействия с рабочими поверхностями. Только на Украине в различных областях экономики успешно трудятся не менее тысячи гидродинамических нагревателей ТЕК (первые образцы по 7-8 лет), сотни нагревателей ТЕК выпущены и работают в Китае, России и Белоруссии. Наши гидродинамические нагреватели, в полном соответствии с законами классической механики, имеют коэффициент полезного действия 90-94 процента. Мы уверены в своих силах и надежности наших машин. Свидетельство тому – трехлетнее гарантийное обслуживание всех наших установок. Основой этой уверенности является простой факт: нашими изобретателями, в отличие от изобретателей околонаучных, движет не тщеславие и материальные выгоды, а здравый смысл и любопытство. Я думаю, что всякий человек, как частица общества, подобно тепловой машине, имеет коэффициент полезности своих действий. Обществу весьма дорого обходятся те его члены, коэффициент полезности действий которых отрицателен. Интеллектуальная энергия и материальные ресурсы, которые общество вынуждено тратить на этих людей и преодоление результатов их действий, могли бы быть использованы с гораздо большей эффективностью не на преодоление последствий, а на созидание.

Литература.
1. Фоминский Л.П., Сверхединичные теплогенераторы против Римского клуба — Черкассы, 2003.
2. Лакомкина Т., Полищук С., Патентная экспертиза заявок не основанных на научных знаниях — Промышленная собственность, №3, 2002, 40-45.
3. Александров Е.Б., Гинзбург В.Л., О лженауке и ее пропагандистах — Вестник РАН, 69, № 3, 1999, 199-202.
4. Бялко А.В., Торсионные мифы. — Природа, № 9, 1998, 3-7.
5. Гинзбург В.Л., О лженауке и необходимости борьбы с ней — Наука и жизнь, № 11, 2000, 74-78.
6. Жискар де Эстен В., Власть и жизнь — М., «МО», 1990.
7. Физическая энциклопедия. Т2., М., «Советская Энциклопедия», 1990.
8. Савченко Ю.Н., Семененко В.Н., Осипенко С.Б., Механизм взаимодействия каверны с пузырьковым потоком — Доклады НАН Украины, Сер. А, 1995, № 9.
9. Гидротеплогенератор ТГС, Рекламный буклет, НПП «Союз-М», Винница, 2002.
10. Научно-техническая фирма «Юсмар», Перечень выпускаемой продукции, Рекламный буклет, Кишинев, 1996.
11. Отопительные системы, Рекламный буклет, «ЮрЛе и Ко» ЛТД, Минск, 1999.

БИБЛИОГРАФИЯ РАБОТ
в области разработок кавитационных технологий

1. Курочкин А.К. Исследование влияния ультразвука на интенсификацию некоторых нефтетехнологических процессов. Кандидатская диссертация. Уфа. УНИ. октябрь 1981.

2. Курочкин А.К., Александрова С.А. Исследования влияния акустической обработки сырья коксования на выход и качество нефтяного кокса // Нефтехимия и нефтепереработка: Сб. Уфа. 1979. с. 52.

3. Курочкин А.К., Варламов В.М., Давыдов Г.Ф. Применение гидродинамической сирены для интенсификации деасфальтизации // Проблемы глубокой переработки остатков сернистых и высокосернистых нефтей: Сб. Уфа 1979. с. 20.

4. Курочкин А.К., Давыдов Г.Ф. Деасфальтизация нефтяных остатков в ультразвуковом поле // Проблемы глубокой переработки остатков сернистых и высокосернистых нефтей: Сб. Уфа. 1979. с.19-20.

5. Курочкин А.К., Давыдов Г.Ф., Ахметов И.Г. Повышение эффективности очистки жидких парафинов интенсивным перемешиванием // Проблемы глубокой переработки остатков сернистых и высокосернистых нефтей: Сб. Уфа. 1979. с. 66.

6. Курочкин А.К., Усманов Р.М., Билялов Р.М. Получение новых видов графитосодержащих литейных смазок с применением для диспергирования ультразвукового поля // Роль ученых в ускорении научно-технического прогресса: Сб. Уфа. 1978. с. 103.

7. Курочкин А.К., Давыдов Г.Ф. и др. Интенсификация некоторых процессов переработки сырья воздействием акустических колебаний // Химия. Технология переработки нефти и газа. Казань. 1982, № 10. с. 15-17.

8. Давыдов Г.Ф., Курочкин А.К., Гимаев Р.Н. и др. Интенсификация стадии нейтрализации при очистке жидких парафинов // Проблемы глубокой переработки остатков сернистых и высокосернистых нефтей. Тезисы доклада III респ. научн.-техн. конф. Уфа. 1981. с. 166.

9. Курочкин А.К., Давыдов Г.Ф. и др. Акустическое воздействие на анизатропные свойства коксов // Проблемы глубокой переработки сернистых и высокосернистых нефтей. Тез.докл. III респ. научн.-техн. конф. Уфа. 1981. с. 162.

10. Курочкин А.К.. Давыдов Г.Ф., Рахимов Н.Х. и др. Интенсификация деасфальтизации крекинг-остатка бензином акустическим воздействием // Тез.докл. III респ. научн.-техн. конф. Уфа. 1981. с. 167.

11. Курочкин А.К.. Хафизов Ф.Ш., Галимова А.Н. Сернокислотная очистка жидких парафинов от ароматических углеводородов // Проблемы переработки и исследования нефти и нефтяных остатков. Тез. докл. н-т. конф. Уфа. 1981. с. 169.

12. Гимаев Р.Н, Курочкин А.К., Давыдов Г.Ф. пути приготовления агрегативно-устойчивых топливных смесей // Нефтепереработка и нефтехимия. 1981, № 10. с. 14-16.

13. Курочкин А.К., Хафизов Ф.Ш., Давыдов Г.Ф. Исследование влияния акустического воздействия на очистку твердых парафинов // Проблемы глубокой переработки остатков сернистых и высокосернистых нефтей. Уфа. 1982. с. 112-114.

14. Галиахметов Р.Н, Ахметов С.А., Курочкин А.К. и др. Оценка аналитического выхода химических реакций протекающих в акустическом поле // Проблемы углубления переработки нефти. Тез.докл.н.-т. конф. Уфа. 1983. с. 50.

15. Галиахметов Р.Н, Курочкин А.К., Валитов Р.Б. Синтез S-алкиловых эфиров тиолкарбаминовых кислот в акустическом поле // Органические реагенты и товары бытовой химии на основе нефтехимического сырья. Тез.докл. всес.конф. Уфа. 1983. с. 86-87.

16. Галиахметов Р.Н, Курочкин А.К., Ахметов С.А. Окисление сульфидов в акустическом поле // Химия, нефтехимия и нефтепераработка. Уфа, 1983. с. 72.

17. Галиахметов Р.Н, Курочкин А.К., Смородов Е.А. Кинетика реакции натриевой соли пентаметилентиолкарбаминовой кислоты с галоидалкилами в акустическом поле // Тез.докл.: Д.И.Менделеев и современная химия. Уфа. 1984. с. 94.

18. Курочкин А.К., Бадиков Ю.В., Макин В.А. Гидродинамический кавитатор – новый аппарат для процессов химической технологии // Совершенствование технологии получения гербицидов. Уфа. ВНИТиГ. 1984. с. 28-29.

19. Курочкин А.К., Бадиков Ю.В., Смородов Е.А. Ультразвук – новый технологический фактор в производстве ХСЗР // Совершенствование технологии получения гербицидов. Уфа. ВНИТиГ. 1984. с. 30-31.

20. Бадиков Ю.В., Галиахметов Р.Н., Курочкин А.К. Совершенствование технологии получения дифенилолпропана // Совершенствование процессов нефтехимического синтеза: Сб. Уфа. 1986.

21. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Валитов Р.Б., Маргулис М.А. Исследование механизма сонолюминисценции. I. Фаза возникновения ультразвукового свечения жидкости. Ж.Ф.Х, т. LХ, 1986, № 3. с. 646-650.

22. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Валитов Р.Б., Маргулис М.А. Исследование механизма сонолюминисценции. II. Изучение формы светового импульса сонолюминисценции. Ж.Ф.Х, т. LХ, 1986, № 5. с. 1234-1238.

23. 23. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Валитов Р.Б., Маргулис М.А. Исследование механизма сонолюминисценции.III. Оценка энергетического выхода сонолюминисценции в водном растворе глицерина. Ж.Ф.Х, т. LХ, 1986, №5. с. 1239-1242.

24. Валитов Р.Б., Галиахметов Р.Н., Курочкин А.К., Маргулис М.А. Интенсификация органических реакций в ультразвуковом поле. 1. Реакция натриевой соли пентаметилентиокарбаминовой кислоты с хлористыми алкилами. Ж.Ф.Х, т. LХ, 1985, № 12. с. 2973-2977.

25. Галиахметов Р.Н., Валитов Р.Б., Курочкин А.К., Маргулис М.А. Синтез тиокарбаматов в ультразвуковом поле. Ж.Ф.Х, т. LХ, 1986, № 4. с. 1024-1025.

26. Валитов Р.Б., Курочкин А.К., Маргулис М.А. и др. Химические и физикохимические процессы в полях, создаваемых гидроакустическими излучателями. 1. Интенсифицирующее действие гидроакустического поля на некоторые химические реакции. Ж.Ф.Х, т. LХ, 1986, № 4. с. 889-892.

27. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Маргулис М.А., Бадиков Ю.В. Химические и физико-химические процессы в полях, создаваемых гидроакустическими излучателями. 2. О возникновении сонолюминисценции // Журнал физической химии. 1986, Т.10, № 4. с. 893-897.

28. Курочкин А.К., Смородов Е.А. Эспериментальные исследования кавитации в роторных гидродинамических излучателях // Акустический журнал, т. ХХХIII. 1987, вып.4. с. 707-711.

29. Гимаев Р.Н., Давыдов Г.Ф., Курочкин А.К. и др. Пути приготовления агрегативно-устойчивых топливных смесей // Нефтепереработка и нефтехимия. 1981, № 10. с.14-16.

30. Курочкин А.К., Валитов Р.Б., Бадиков Ю.В. Рациональная технология приготовления рабочих жидкостей // Защита растений. 1985, № 3. с. 30-31.

31. Курочкин А.К., Бадиков Ю.В. и др. Применение ультразвука в технологии получения высококонцентрированных нефтемасляных эмульсий // Химическая технология. 1985, №3. с. 45-49.

32. Курочкин А.К. Основные принципы конструирования гидроакустических аппаратов целевого технологического назначения // Новое в области разработки ХСЗР: Сб. Уфа. 1985. с. 34.

33. Курочкин А.К. Акустическое и гидроакустическое воздействия в химической технологии // Новое в области разработки ХСЗР: Сб. Уфа. 1985. с. 40.

34. Смородов Е.А., Курочкин А.К., Маргулис М.А. Исследования механизма сонолюминисценции // Тез.докл. Всес.науч.симпозиум: Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии. Славское. 1985. с.49.

35. Курочкин А.К., Валитов Р.Б. Основные процессы и аппараты гидроакустической технологии // Тез.докл. Всес.науч.симпозиум: Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии. Славское. 1985. с. 95-96.

36. Валитов Р.Б., Курочкин А.К., Галиахметов Р.Н. Кинетика и механизм некоторых химических реакций в ультразвуковом поле // Тез.докл. Всес.науч.симпозиум: Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии. Славское. 1985. с. 97.

37. Смородов Е.А., Курочкин А.К., Валитов Р.Б. Исследования распределения вспышек сонолюминесценции по периоду звуковой волны // Тез.докл. Всес.науч.симпозиум: Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии. Славское. 1985. с. 70.

38. Смородов Е.А., Курочкин А.К., Маргулис М.А. Исследования кавитационного шума и сонолюминисценции в гидродинамических излучателях // Тез.докл. Всес.науч.симпозиум: Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии. Славское. 1985. с. 76.

39. Смородов Е.А., Курочкин А.К., Валитов Р.Б. Изучение импульсных характеристик сонолюминисценции // Тез.докл. Всес.науч.симпозиум: Акустическая кавитация и применение ультразвука в химической технологии. Славское. 1985. с. 36.

40. Курочкин А.К. Руководитель темы «Разработать и проверить методы акустического воздействия для интенсификации технологических процессов производства гербицидов» Отчет НИР, № гос. регистрации 01840031621. Уфа. 1985.

41. Курочкин А.К. Руководитель темы «Исследование кинетики и механизма физико-химических процессов при интенсификации производства гербицидов и их полупродуктов гидроакустическим воздействием» Отчет по НИР, Части 1 и 2. № гос. регистрации 01.86.0027203. Уфа: ВНИТИГ. 1988.

42. Курочкин А.К., Бадиков Ю.В. и др. Дезагрегирование некоторых пигментов под воздействием гидроакустического поля // Лакокрасочные материалы и их применение. 1985, № 4. с. 57-59.

43. Курочкин А.К., Манойлов А.М. Интенсификация процесса азеотропной отгонки турбулизацией жидкой фазы // Тез.докл.науч.-техн.конф.молод.уч. и спец. НИИ Нефтехим. Уфа. 1985. с. 54.

44. Бадиков Ю.В., Галиахметов Р.Н., Курочкин А.К. Совершенствование технологий получения дефинилолпропана. Совершенствование процессов нефтехимического синтеза. Уфа. НИИ Нефтехим. 1986. с. 36.

45. Пилюгин В.С., Чикишева Т.Е., Курочкин А.К. Способ получения мелкодисперсной суспензии кристаллического цианурхлорида в воде // Совершенствование процессов нефтехимического синтеза: Сб. Уфа. 1986.

46. Курочкин А.К., Бадиков Ю.В. Пути повышения эффективности гидроакустических аппаратов роторного типа. 1. Режимы работы аппаратов роторного типа. Пути уменьшения потерь энергии // Новое в области разработки гербицидов. Уфа. ВНИТИГ. 1987. с. 110-111.

47. Курочкин А.К., Бадиков Ю.В. Пути повышения эффективности гидроакустических аппаратов роторного типа. 2. Увеличение напряженности генерируемых полей рациональным выбором геометрических размеров прорезей в роторе и статоре. Механизм стробирования импульсов давления // Новое в области разработки гербицидов. Уфа. ВНИТИГ. 1987. с. 111-123.

48. Марушкин А.Б., Курочкин А.К., Гимаев Р.Н. Метод оценки кинетической устойчивости нефтяных дисперсных систем // Химия и технология топлив и масел. 1987, № 6. с. 11-12.

49. Марушкин А.К., Курочкин А.К. Деасфальтизация нефтяных остатков в поле акустических колебаний // Нефтепереработка и нефтехимия. 1991, № 6. с. 19-21.

50. Курочкин А.К. НДС и ультразвук // Материалы Второго Международного симпозиума «Наука и технология углеводородных дисперсных систем». Научные труды. Том 1. Уфа. 2000. с. 31-32.

51. Курочкин А.К. Термакат — аппараты высокоэнергетического кавитационно-акустического воздействия, новый тип основного оборудования для нефтетермических технологий // Материалы Второго Международного симпозиума «Наука и технология углеводородных дисперсных систем». Научные труды. Том 2. Уфа. 2000. с. 172.

52. Курочкин А.К. Кавитационные аппараты в химической технологии // Реактив – 99. Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии. Тез.докл. ХII межд.конф. 7-9 сентября 1999. Уфа. 1999. с. 159-160.

53. Курочкин А.К. Технология кавитационно-акустического воздействия // Реактив – 99. Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии. Тез.докл. ХII межд.конф. 7-9 сентября 1999. Уфа. 1999. с. 160-161.

54. Курочкин А.К. Аппараты кавитационно-акустического воздействия. Идеология проектирования // Материалы XIII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» Тула. 2000. с. 172-176.

55. Курочкин А.К. Концептуальные основы создания технологии кавитационно-акустического воздействия // Материалы XIII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» Тула. 2000. с. 177-180.

56. Курочкин А.К., Смородов Е.А. Акустическая кавитация как фактор интенсификации химических процессов. Перспективные процессы и продукты малотоннажной химии // Материалы ХIII Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» Тула. 2000.

57. Курочкин А.К., Смородов Е.А. Некоторые эмпирические характеристики кавитационно-акустических излучателей // Реактив-2000: Тез.докл. ХIII Межд.науч.-техн. Конф. «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» Тула. 2000. с. 122.

58. Курочкин А.К. Кавитационно-акустическое воздействие как энергосберегающий фактор в химической технологии // Материалы научно-практической конференции «Энергосбережение в химической технологии 2000» Казань. 2000. с. 64-68.

59. Курочкин А.К., Смородов Е.А. Распределение мощности в высокоскоростных роторных гидроакустических излучателях // Материалы научно-практической конференции «Энергосбережение в химической технологии 2000» 28-30 марта 2000. Казань. 2000. с. 69-73.

60. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Закиев А.Р. Исследование спектрального состава акустических колебаний высокоскоростных гидроакустических излучателей // Материалы научно-практической конференции «Энергосбережение в химической технологии 2000» 28-30 марта 2000. Казань. 2000. с. 117-118.

61. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Закиев А.Р. Определение некоторых эмпирических зависимостей энергетических параметров роторных гидроакустических излучателей // Материалы научно-практической конференции «Энергосбережение в химической технологии 2000» 28-30 марта 2000. Казань. 2000. с. 119-120.

62. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Алексеев С.З. Исследование расходно-напорных характеристик высокоскоростных гидроакустических излучателей. Материалы научно-практической конференции «Энергосбережение в химической технологии 2000» 28-30 марта 2000. Казань. 2000. с. 121-122.

63. Курочкин А.К., Смородов Е.А. Экспериментальные исследования зависимости кавитационного шума высокоскоростного гидроакустического излучателя от частоты вращения ротора и статического давления // Материалы научно-практической конференции «Энергосбережение в химической технологии 2000» 28-30 марта 2000. Казань. 2000. с. 123-124.

64. Смородов Е.А., Курочкин А.К. Измерительный комплекс «Агат» для исследования кавитации в роторных гидроакустических излучателях // Материалы научно-практической конференции «Энергосбережение в химической технологии 2000» 28-30 марта 2000. Казань. 2000. с. 115-116.

65. Курочкин А.К. Основа совершенных технологий — новое аппаратурно-технологическое оформление // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2000, № 5. с. 23-24.

66. Курочкин А.К. По своим дорогам на своём топливе // Нефтегазовая вертикаль. 2000, № 6. с. 176-177.

67. Курочкин А.К. На первый план — решение проблем самообеспечения нефтепродуктами удалённых районов добычи нефти // Каталог 9-й Московской международной конференции «Нефть и газ». Москва. 2000. с. 100-103.

68. Курочкин А.К. Новая технология производства битумов из мазутов // Нефтегазовые технологии. 2000, №4. с. 11-12.

69. Курочкин А.К. Расширение сырьевой базы производства битумов на основе современного оборудования // Материалы межотраслевого совещания «Проблемы производства и применения нефтяных битумов и композитов на битумной основе». Саратов. 28-29 марта 2000. т.2. с. 84-90.

70. Курочкин А.К. Совершенствование процессов нефтепереработки кавитационно-акустическим воздействием // Материалы секции В II конгресса нефтегазопромышленников России «Нефтепереработка и нефтехимия с отечественными технологиями в ХХI век» 25-27 апреля 2000г. Уфа. с. 184-185.

71. Курочкин А.К. Новая технология переработки мазутов / Материалы секции Д третьего конгресса нефтегазопромышленников России «Нефтепереработка и нефтехимия. Проблемы и перспективы» 23 мая 2001. — Уфа — Институт проблем нефтехимпереработки (ИП НХП — БашНИИ НП). с. 55-57.

72. Решение проблем нефтешламовых отстойников. Разработки НИИРеактив // Композит-каталог нефтезаводского оборудования и услуг. Второй выпуск. Москва. «Топливо и энергетика» 2001. с. 505-506.

73. Производство дизтоплив и битумов из мазутов на Мини-НПЗ. Разработки НИИРеактив // Композит-каталог нефтезаводского оборудования и услуг. Второй выпуск. Москва. «Топливо и энергетика» 2001. с. 507-508.

74. Курочкин А.К., Хайбуллин А.А. Технология безостаточной переработки мазута на малотоннажных установках // Материалы конференции «Малотоннажная переработка нефти и газа в республике Саха (Якутия)» Якутск. 2001. с. 113-119.

75. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Галиахметов Р.Н. Дипольно-ориентационная гипотеза ускорения химических процессов под воздействием кавитации // Перспективные процессы и продукты малотоннажной химии. Материалы ХIV Международной научно-технической конференции «Химические реактивы, реагенты и процессы малотоннажной химии» Выпуск 5. Уфа. 6-8 июня 2001. с. 43-47.

76. Курочкин А.К., Мустафин А.М. Технология безреагентной стерилизации оборотной воды кавитационным воздействием // Тезисы докладов I научной конференции «Экология и рациональное природопользование» Санкт-Петербург. 15-16 ноября 2001г.

77. Курочкин А.К., Пеганов В.Н., Казанцева Л.Н. Комплексные установки по переработке прудовых нефтешламов НПЗ и НПС // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов» Москва. 10-11 декабря 2001. с. 185-188.

78. Курочкин А.К., Смородов Е.А., Курочкин А.А. Блочные модульные установки по переработке резервуарных шламов до топлив и битумов // Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Новые технологии для очистки нефтезагрязненных вод, почв, переработки и утилизации нефтешламов» Москва. 10-11 декабря 2001. с. 188-190.

79. Пеганов В.Н., Курочкин А.К. Новый подход к изучению состава нефтешламов и разработка технологии их переработки. // Тезисы докладов II Международного конгресса по управлению отходами «Вейсттэк» Москва. 5-8 июня 2001. с. 264-265.

80. Пеганов В.Н., Курочкин А.К. Высокорентабельная технология ликвидации нефтешламовых отстойников // Тезисы докладов II Международного конгресса по управлению отходами «Вейсттэк» Москва. 5-8 июня 2001. с. 261-262.

81. Курочкин А.К., Пеганов В.Н. Нефтешламы в доходы. Технико-экономическая оценка новой технологии // Тезисы докладов II Международного конгресса по управлению отходами «Вейсттэк» Москва. 5-8 июня 2001. с. 263.

82. Курочкин А.К., Пеганов В.Н. Технологический комплекс переработки нефтемаслошламовых отходов // Тезисы докладов II Международного конгресса по управлению отходами «Вейсттэк» Москва. 5-8 июня 2001. с. 263-264.

83. Курочкин А.К. Малотоннажный НПЗ для обеспечения региона основными нефтепродуктами крупнотоннажного спроса // Международный форум «ТЭК России: региональные аспекты» Сборник материалов. Санкт-Петербург. апрель 2002. с. 146-150.

84. Курочкин А.К. Блок производства битумов из мазутов на мини-НПЗ или на АБЗ // Международный форум «ТЭК России: региональные аспекты» Сборник материалов. Санкт-Петербург. апрель 2002. с. 152-155.

85. Пеганов В.Н., Курочкин А.К., Курочкин А.А., Казанцева Л.Н. Мини-завод по переработке нефтешламов // Нефтегазовые технологии. 2002, №1. с. 26-34.

86. Курочкин А.К. Увеличение глубины переработки нефти на малотоннажных НПЗ // Материалы научно-практической конференции «Газ, нефть 2002» Уфа. 21 мая 2002. с. 54-55.

87. Курочкин А.К. Мини-НПЗ с углубленной переработкой нефти // Нефтегазовые технологии. 2002, №3. с. 21-26.

88. Курочкин А.К. Отвечают требованиям мировых стандартов // Дороги России. 2002, № 3. с. 89-91.

89. Курочкин А.К., Мустафин А.М., Хайбуллин А.А. Новый подход к решению старой проблемы переработки нефтешламов // Материалы международной научно-технической конференции «Наука-образование-производство в решении экологических проблем» Уфа, УГАТУ. 2002. с. 211-213.

90. Курочкин А.К., Мустафин А.М., Умергалин Т.Г. Аппараты и технологии безреагентной стерилизации оборотной воды кавитационным воздействием // Материалы международной научно-технической конференции «Наука-образование-производство в решении экологических проблем» Уфа, УГАТУ. 2002. с. 286-288.

91. Кисленко Н.Н., Мотин Н.В., Курочкин А.К. Серный цемент, серный бетон. Серный битум, сероасфальт. ИРЦ Газпром, 2002, 8 с.

Изобретения
1. А.С. (СССР) 928755. Ультразвуковой коагулятор. Гимаев Р.Н., Давыдов Г.Ф., Курочкин А.К. и др. Опубл. БИ№2, 1982г.

2. А.С. (СССР) 940458. Ультразвуковой коагулятор. Марушкин А.Б., Прокопов О.И., Гимаев Р.Н., Курочкин А.К. и др. Опубл. БИ№5, 1982г.

3. А.С. (СССР) 1104790. Способ приготовления углеродсодержащей шихты для синтеза порошков алмазов. Сюняев З.И., Ахметов С.А., Гимаев Р.Н., Курочкин А.К. и др. Опубл. БИ№2, 1984г.

4. А.С. (СССР) 1198914. Способ получения тиокарбаматов. Курочкин А.К., Валитов Р.Б., Гимаев Р.Н. и др. Опубл. БИ№2, 1985г.

5. А.С. (СССР) 1264568. Способ отгонки растворителя из продуктов сольвентного фракционирования нефтяных остатков. Курочкин А.К., Гимаев Р.Н., Валитов Р.Б., и др. Опубл. БИ№2, 1986г.

6. А.С. (СССР) 1296232. Способ физико-химической обработки жидкой среды и устройство для его осуществления. Шаяхметов Ф.Г., Варламов В.М., Максименко М.З., Курочкин А.К. и др. Опубл. БИ№2, 1986г.

7. А.С. (СССР) 1372991. Устройство для подготовки прядильных расплавов перед формованием. Гимаев Р.Н., Марушкин А.Б., Курочкин А.К. и др. Опубл. БИ№2, 1987г.

8. А.С. (СССР) 1377281. Способ переработки мазута. Курочкин А.К., Гимаев Р.Н., Валитов Р.Б. и др. Опубл. БИ№2, 1984г.

9. А.С. (СССР) 1465100. Роторный аппарат гидроакустического воздействия. Курочкин А.К., Докучаев А.Н., Бадиков Ю.В. Опубл. БИ№2, 1988г.

10. А.С. (СССР) 1474169. Способ деасфальтизации тяжелых углеводородных фракций. Марушкин А.Б., Курочкин А.К., Гимаев Р.Н. и др. Опубл. БИ№2, 1988г.

11. А.С. (СССР) 1477458. Роторно-пульсационный аппарат. Курочкин А.К., Бадиков Ю.В., Валитов Р.Б. и др. Опубл. БИ№17, 1989г.

12. А.С. (СССР) 1479088. Роторный аппарат. Курочкин А.К., Бадиков Ю.В., Сергеев Г.А. и др. Опубл. БИ№2, 1989г.

13. А.С. (СССР) 1530234. Насос-диспергатор. Сергеев Г.А., Курочкин А.К., Валитов Р.Б. Опубл. БИ№2, 1989г.

14. А.С. (СССР) 1535608. Кавитатор. Курочкин А.К., Валитов Р.Б., Сергеев Г.А. Опубл. БИ№2, 1990г.

15. А.С. (СССР) 1535609. Гомогенизатор суспензий. Курочкин А.К., Сергеев Г.А. Опубл. БИ№2, 1990г.

16. А.С. (СССР) 1549572. Роторный аппарат. Курочкин А.К. Опубл. БИ№10, 1989г.

17. А.С. (СССР) 1554955. Погружной роторный аппарат гидроакустического воздействия. Курочкин А.К., Докучаев А.Н., Бадиков Ю.В. и др. Опубл. БИ№13, 1990г.

18. А.С. (СССР) 1565501. Насос-диспергатор. Курочкин А.К., Коврижников Г.А., Сергеев Г.А. и др. Опубл. БИ№19, 1990г.

19. А.С. (СССР) 1583369. Аэратор. Курочкин А.К., Валитов Р.Б., Бадиков Ю.В. и др. Опубл. БИ№29, 1990г.

20. А.С. (СССР) 1586758. Диспергатор. Курочкин А.К., Коврижников Г.А., Докучаев А.Н. и др. Опубл. БИ№2, 1990г.

21. А.С. (СССР) 1588432. Погружной диспергатор. Курочкин А.К., Валитов Р.Б., Сергеев Г.А. и др. Опубл. БИ№2, 1990г.

22. Патент РФ на изобретение № 1836133. Сатуратор. Патентообладатель Курочкин А.К. Авторы: Бадиков Ю.В., Курочкин А.К., Марушкин А.Б., Муравьев В.М. Опубл. БИ№31, 1993г.

23. А.С. (СССР) 297678. Не публикуется. Зарегистрировано 3.07.1989г. Гарифзянов Г.Г., Яруллин Р.Н., Журавлева И.А., Молчанов Е.А.,Курочкин А.К. и Бадиков Ю.В.

24. А.С. (СССР) 314677. Не публикуется. Зарегистировано 01.06.1990г. Гарифзянов Г.Г., Яруллин Р.Н., Молчанов Е.А., Курочкин А.К., Журавлева И.А., и др.

25. А.С. (СССР) 896058. Разделительная смазка для покрытия металлических камер коксования. Гимаев Р.Н., Телашев Г.Г., Усманов Р.М., Билялов Р.М. и Курочкин А.К. БИ№1, 1982г.

26. А.С. (СССР) 1586762. Роторный роликовый диспергирующий аппарат. Курочкин А.К., Сергеев Г.А. БИ№31, 1990г.

27. А.С. (СССР) 1604448. Роликовый диспергатор. Курочкин А.К., Сергеев Г.А. БИ№41, 1990г.

28. Патент РФ на изобретение № 2188697. Аппарат для очистки газов. Патентообладатель НИИРеактив. Приоритет от 18.04.2001. Курочкин А.К., Сергеев Г.А. НИИРеактив. Зарегистрирован 10.09.2002.

29. Патент РФ на изобретение № 2192446 Способ получения битума. Патентооблдатель НИИРеактив. Приоритет от 19.11.2001. Курочкин А.К. Зарегистрирован в ГРИ РФ 10.11.2002

30. Патент РФ на изобретение № 2194737 Способ получения битума. Патентообладатель Курочкин А.К. Приоритет от 19.11.2001. Курочкин А.К. Хайбуллин А.А. Зарегистрирован в ГРИ РФ 20.12.2002

31. Заявка о выдаче патента РФ Способ получения сероасфольтобетона № 2002108746/03(009349)

32. Заявка о выдаче патента РФ Способ получения серобитума № 2002108747/04(009350) от 08.04.2002г.

Источник: www.energy-saving-technology.com

Интересно почитать

Кавитационная эрозия

Кавитационная эрозия это процесс, который наблюдается при эксплуатации гидротурбин, гребных винтов, насосов, клапанов, запорных устройств в трубопроводах. Он обусловлен нестационарностью потока жидкости, обтекающей твердое тело.

 

Кавитация (от латинского cavitas — пустота) — образование в жидкости полостей (кавитационных пузырьков, или каверн), заполненных паром. Основные условия возникновения, например, гидродинамической кавитации — потоковое перемещение жидкости, перепады давления и вибронагруженность. Кавитационные пузырьки отчасти похожи на те, что образуются в жидкости при закипании, но давление в кавитационных пузырьках существенно выше, а температура достигает нескольких сотен градусов по Цельсию. Исчезновение пузырьков сопровождается гидравлическим ударом, который и является причиной кавитационнои эрозии — энергия жидкости сосредотачивается в очень небольших объемах. Жидкость, соприкасаясь с металлом, бомбардирует его точечными, но очень сильными ударами. И в итоге — разъедает. Возникновение пузырьков происходит в области низкого давления, а исчезновение — в области высокого давления. Таким образом, область коррозионной кавитации часто бывает значительно удалена от зоны возникновения пузырьков.

 

Первоначально происходит прогрессирующее разрыхление материала, приводящее к образованию многочисленных микротрещин. При определенных условиях кавитационная эрозия может в тысячи и даже сотни тысяч раз превосходить скорость коррозионного разрушения в той же среде. На разрушение деталей при кавитационном действии жидких коррозионных сред большое влияние оказывают состав и структура сплава и скорость потока.

 

кавитационная коррозия деталей двигателя

 

Коррозионная кавитация часто рассматривается как задача механики и гидродинамики и не связывается со свойствами материалов, и это правильно. Возникновение и последующее развитие кавитации слабо зависят от свойств материала системы, в которой она происходит (хотя такие факторы, как обработка поверхности, могут оказывать определенное влияние, а модуль упругости материала определяет перепад давления в некоторых вибрационных системах). Однако степень эрозии, вызываемой кавитацией, существенно зависит от свойств материала, его структуры и микроструктуры, напряженного состояния и т. п.
В качестве средств борьбы от кавитации рекомендуется подбор правильной жидкости, которая позволит избежать быстрого износа деталей. Если говорить о двигателях внутреннего сгорания, то необходимо использовать рекомендованную изготовителем охлаждающую жидкость, в том числе с антикавитационными добавками.

 

Ультразвуковая кавитация

Что такое кавитация?

Кавитация является относительно новым явлением в эстетической, косметической и косметической индустрии и представляет собой использование ультразвука для преобразования жировых клеток в организме в жидкость, которую можно фильтровать и слить через собственную естественную дренажную систему организма.

Как работает кавитация?

На кожу накладывается наконечник, излучающий ультразвуковые волны низкого уровня. Эти ультразвуковые волны состоят из 2 элементов; импульс сжатия и расширения, распространяющийся с очень высокой скоростью.В результате этого цикла внутри ультразвуковых волн образуются микрополости / микропузырьки, которые постепенно увеличиваются, начинают сталкиваться и взламываться. Именно этот динамический эффект затем вызывает ударные волны, которые удаляют жировые ткани путем эмульгирования, и именно это явление называется кавитацией.

Жидкий жир, который образуется в результате этой процедуры, затем фильтруется и выводится из тела с помощью техники ручного массажа или даже «прессо-массажа» для достижения еще лучшего результата.Упражнения сразу после тренировки также помогут избавиться от жира, а не откладывать его где-нибудь в теле.

Безопасна ли процедура кавитации?

Сама процедура ультразвуковой кавитации безболезненна, но обычно в ушах ощущается жужжание, а после процедуры в обработанной области может появиться некоторое покраснение. Наконечник выделяет небольшое количество тепла, но это не считается горячим на ощупь, и охлаждение кожи пациента не требуется.Процедура неинвазивная и не требует анестезии.

НО:

Кавитация в чужих руках может быть очень опасной!

Желательно иметь возможность захватывать жир, который нужно обработать, между пальцами. если вы не можете схватить жир, кавитацию рассматривать не следует. Всесторонняя клиническая подготовка по кавитации жизненно важна для обеспечения безопасности процедуры и понимания опасностей, связанных с воздействием ультразвуковых волн на кости или внутренние органы.

Многие поставщики включают только обучение работе с продуктом, которого обычно недостаточно и не учитываются опасности кавитации.Рекомендуется пройти аккредитованный курс обучения, а не просто обучение производителя по использованию кавитации.

Где можно провести лечение?

Процедура может быть проведена в косметическом кабинете или в кабинете эстетической медицины и не требует специального помещения, так как здесь нет излучения или лазера.

Само лечение можно проводить на любой части тела, которая не находится рядом с костями или внутренними органами и имеет не менее дюйма жира. Зонд должен указывать на жир и ни на что другое.Чаще всего необходимо лечить бедра, живот, бока и ягодицы.

Каждая процедура от кавитации длится около 20 минут и воздействует на одну область тела. Организму необходимо избавиться от жира, поэтому рекомендуется оставлять не менее 72 часов между сеансами

Что делает машину хорошей?

Опасности кавитации недостаточно освещены большинством компаний.

Желательно покупать машину у уважаемой компании и известного производителя.Также обратите внимание на то, что охватывает обучение — аккредитовано ли оно? Прикрывают ли они опасности?

Наконец, датчик очень важен при кавитации, когда некоторые датчики фокусируются поверхностно, некоторые глубже, а некоторые вообще не фокусируются.

Для получения наилучших результатов вам понадобится зонд с четким фокусом на обрабатываемой области, поэтому рекомендуется использовать вогнутый зонд.

КАВИТАЦИОННЫХ ПРОЦЕДУР — Skinmed

Что такое ультразвуковая кавитация?

Ультразвуковая кавитация — относительно новое эстетическое лечение.Кавитация — это процедура моделирования тела без анестезии, без шрамов, без дискомфорта, без простоев и представляет собой безопасную альтернативу липосакции. Результат — мгновенная потеря жировых клеток. Используя передовые технологии, он превращает жировые клетки в жидкость, которая затем естественным образом выводится с помощью собственной естественной системы фильтрации организма. Когда за лечением ультразвуковой кавитации следует лимфодренаж, процесс проходит быстрее, так как дренаж очень эффективен для удаления жидкости. Обычно одна процедура с кавитацией жира длится 40 минут, когда обрабатывается одна часть тела.Между сеансами должно пройти 72 часа, чтобы организм мог избавиться от жира. Минимальное рекомендуемое количество сеансов кавитации жира составляет от 6 до 10.

Как работает ультразвуковая кавитация?

Полностью обученный терапевт приложит к вашей коже специальный наконечник. Затем наконечник будет передавать ультразвуковые волны низкого уровня, которые состоят из импульсов сжатия-расширения, которые распространяются в высокоскоростных циклах. Этот цикл вперед и назад вызывает бесконечное количество микрополостей или микропузырьков, которые постепенно увеличиваются.Это постепенное увеличение заканчивается, когда микропузырьки начинают сталкиваться и взламываться, создавая ударные волны, которые способствуют эмульгированию и удалению жировых тканей (это явление называется «кавитацией»). Затем жидкость легко удаляется из организма с помощью лимфатической и мочевыводящей систем.

Что такое радиочастота?

Радиочастотная (RF) энергия — это новая и многообещающая технология для безоперационной подтяжки ранних признаков дряблой или дряблой кожи. RF лучше всего подходит для пациентов с легким или умеренным провисанием тканей лица, обычно в возрасте от 30 до 50 лет, с любым цветом кожи.Обычно используется для лечения лба, под глазами, щек, средней части лица, линии челюсти и шеи. RF также может использоваться в сочетании с ультразвуковой кавитацией, чтобы способствовать дальнейшему расщеплению жира, а также для подтяжки кожи в той же области, где проходила кавитационная обработка.

Болезненно ли ультразвуковая кавитация?

Нет, кавитация — безболезненное лечение. Иногда может появиться легкое покраснение, но маловероятно, что оно вызовет настоящую боль. Тепло от наконечников, ощущаемых во время процедуры, вполне переносимо.

Является ли ультразвуковая кавитация безопасным лечением?

Да, это нехирургическая процедура без анестезии, она неинвазивна (без разрезов, не оставляет шрамов или необходимости в каком-либо послеоперационном курсе), и после процедуры не должно быть простоев.

Что происходит с высвобожденным жиром?

После разрушения жировых клеток жир в форме триглицеридов попадает в интерстициальную жидкость между клетками, где они ферментативно метаболизируются до глицерина и свободных жирных кислот.Водорастворимый глицерин абсорбируется кровеносной системой и используется в качестве источника энергии, тогда как нерастворимые свободные жирные кислоты транспортируются в печень и перерабатываются в виде жирных кислот с пищей.

Что я буду чувствовать во время процедур для мгновенного похудания?

Лечение не требует анестезии. Большинство клиентов считают процедуру безболезненной и комфортной. Однако может возникнуть небольшой дискомфорт из-за специфического шума, распространяющегося внутри вашего тела, но он не причиняет вреда и исчезает, как только вы перестаете соприкасаться с аппликатором.

Могу ли я ожидать побочных эффектов?

Существует небольшая вероятность возникновения легких побочных эффектов, таких как временное покраснение, чрезмерная жажда и тошнота сразу после лечения, которые всегда проходят после питья воды. Все они являются краткосрочными эффектами, которые исчезают через несколько часов или дней. Несмотря на то, что исследования доказали безопасность лечения, кавитацию нельзя использовать у клиентов с острыми заболеваниями, связанными с функцией печени, склонностью к сильным кровотечениям, кардиостимуляторами или во время беременности.

Каковы ожидаемые результаты лечения мгновенного похудания?

Кавитационная обработка дает немедленные и долговременные результаты. Большинство клиентов отмечают уменьшение окружности на 2–10 см после одного сеанса с увеличением результатов после каждого посещения. Результаты могут отличаться в зависимости от структуры ткани, области лечения, возраста, метаболизма, лекарств и изменений гормонов. Правильная диета и повышенная физическая активность обязательно улучшат и помогут сохранить результаты.

Кавитационный поток — обзор

17.1.2 Кавитация и вовлечение воздуха

Кавитация определяется как взрывной рост пузырьков пара (KNAPP et al. 1970, FRANC et al. 1995). Он включает в себя всю последовательность событий: от образования пузырей до исчезновения пузырей. После образования кавитационные пузырьки могут уноситься в области с более высоким локальным давлением, прежде чем исчезнуть в результате схлопывания. Обрушение полости создает чрезвычайно высокое давление в непосредственной близости от нее.В выходном туннеле плотины Дартмута (Австралия) LESLEIGHTER (1983) измерил интенсивность давления 1500 МПа. Такое высокое давление смятия может повредить большую часть существующего материала. Стенды для испытаний на кавитацию часто используются для проверки стойкости новых материалов.

При наличии газа потоки могут образовывать кавитацию при более высоких статических давлениях (HOLL 1960). MOUSSON (1937) и RASMUSSEN (1956) показали, что значительное количество воздуха приводит к значительному снижению степени повреждения. Рассел и Шихан (1974) предположили, что увлеченный воздух эффективен, потому что: (1) присутствие воздуха в паровых полостях смягчит коллапс полости и уменьшит результирующее давление гидравлического удара (HICKLING and PLESSET, 1964) и (2) присутствующие пузырьки воздуха. в окружающей жидкости уменьшит скорость ударной волны и величину ударных волн на поверхности материала.Наличие пузырьков воздуха в потоке также может повлиять на механизмы схлопывания, перенаправляя струи гидроудара от твердой границы.

Было проведено несколько испытаний на кавитационную эрозию с образцами бетона в испытательных секциях Вентури, кавитационных туннелях и водосбросных желобах (таблица 17-1). В испытательных установках Вентури и кавитационных туннелях для защиты образцов бетона с прочностью на сжатие от 10 до 20 МПа требовалось от 5 до 10% воздуха, а для более прочного бетона требовалось меньшее содержание воздуха.

Таблица 17-1. Необходимая концентрация воздуха для предотвращения кавитационной эрозии на образце бетона в зависимости от скорости потока и прочности на сжатие

Ref. U w м / с σ c МПа C% Продолжительность испытания D м Примечания
(1) (2) (2) (2) (2) (4) (5) (6) (7)
[1] 30.5 17,0 7,4 2 часа Испытательная секция Вентури
[2] 46,0 13,0 5,5 2 часа секция испытания 46,0 15,3 4,1 2 часа
46,0 16,0 5,5 2 часа
46.0 18,8 5,5 2 часа
46,0 43,0 1,5 8 часов
Кавитационный туннель
17,0 32,6 0
17,8 34,8 0 9 38,3 0
18,9 41,3 0
22,0 48,7 4,0
21,9 16,9 8,0
[4] 22,0 9.8 9,7 Кавитационный туннель
22,0 14,7 8,0
22,0 126 22,0 12 19,6 9017 9017 5,7
22,0 29,4 4,7
22,0 34,3 4.0
22,0 39,2 3,0
[5] 36,6 1,0 60 мм
37,3 1,5
41,2 2,4
44,2
[6] 42,0 2,8 от 50 до 170 часов 3,6 Искусственная шероховатость от 30 до 100 мм
Искусственная шероховатость от 30 до 100 мм
42,0 8,1 3,0 Искусственная шероховатость от 30 до 100 мм
[7] 34.0 от 10,0 до 15,0 5,0 Водосброс желоба: Fengman

Примечания: C: необходимая концентрация воздуха для предотвращения кавитационной эрозии на бетонном образце; d: глубина потока; U w : средняя скорость потока; σ c : прочность бетонного образца на сжатие;

Ссылка:

В Китае экспериментальные бетонные блоки были испытаны на прототипах водосбросов (таблица 17-1). Для водосбросов наличие от 4 до 8% воздуха в слоях потока вблизи дна водосброса предотвращает кавитационное повреждение при скоростях до 45 м / с.

Кавитация бетонных водосбросов желоба может быть предотвращена, если аэрация обеспечивает более 4-8% воздуха рядом с обратным желобом. В следующих разделах представлена ​​информация, способствующая оптимальному проектированию и безопасной эксплуатации устройств аэрации водосброса.

Ультразвуковая кавитация для похудения

Ультразвуковая кавитация для похудения

Как это работает?

Ультразвуковое устройство, аналогичное используемому при сканировании беременности, прикладывается к целевой области вместе со специально разработанным кремом.Это устройство передает концентрированные уровни ультразвуковой энергии, которые воздействуют на подкожные жировые клетки в мембране жировых клеток и разрушают их. Затем жир распределяется по окружающим клеткам и перерабатывается в белки и глицерин.

Гидрирование — это химический процесс, при котором жидкие масла превращаются в твердые жиры. Сейчас все меняется против трансжиров. С января 2006 года все производители пищевых продуктов обязаны указывать содержание трансжиров на этикетках пищевых продуктов.

Подробности

Ультразвук относится к звуковой частоте.Наконечник ультразвуковой кавитации издает звук, который мы не слышим, пока он вибрирует. Мы измеряем время вибрации в секунду как частоту звука и называем ее Герцами. Люди могут слышать от 20 до 20 000 герц. Мы не слышим ничего выше или ниже этих уровней. Поэтому звуковые волны с частотой выше 20 000 герц мы называем ультразвуковыми. Мегагерц — это 1000000 герц; мы называем МГц. Обычно ультразвуковая частота от 1 МГц до 5 МГц используется для различных медицинских процедур.Чем ниже мегагерцы, тем сильнее обработка. Он очень проникающий и направленный.

Вибрация иона (положительное и отрицательное чередование звуковых волн) создает сильную волну давления на мембраны жировых клеток. Обычно мембрана жировой клетки не выдерживает этого давления, она взрывается и превращается в жидкое содержимое. Этот жидкий продукт покидает организм по нормальным каналам обмена веществ.

Результаты ультразвуковой кавитации обусловлены тем, что количество жировых клеток разрушается и удаляется из окружающей среды тела для хранения жира.

Технология ультразвуковой кавитации позволяет направлять концентрированную звуковую энергию только на локализованные области воздействия и, таким образом, способна выборочно разрушать подкожные жировые клетки посредством тысяч микроскопических взрывов, воздействующих на мембраны жировых клеток.

После разрушения жировой ткани (мембраны жировых клеток) жир выделяется в межклеточную жидкость между клетками, где они ферментативно метаболизируются до глицерина и свободных жирных кислот. Водорастворимый глицерин попадает в систему кровообращения, используемую для выработки новой энергии, тогда как нерастворимые свободные жирные кислоты попадают в печень, где они разлагаются, как и любые другие простые жирные кислоты.

Ультразвуковая кавитация для похудения тела / SLIM BODY NOW

определение кавитации в Медицинском словаре

кавитация

[кав ″ ĭ-ta´shun]

2. образование полостей.

Энциклопедия и словарь Миллера-Кина по медицине, сестринскому делу и смежным вопросам здравоохранения, седьмое издание. © 2003 Saunders, принадлежность Elsevier, Inc. Все права защищены.

кавитация

(kav’i-tā’shŭn),

1. Образование полости, как в легком при туберкулезе или при развитии бактериального абсцесса легкого.

2. Создание небольших пузырьков или полостей, содержащих пар, в жидкости или ткани с помощью ультразвука.

Farlex Partner Medical Dictionary © Farlex 2012

кавитация

(кэвьĭ-тāшəн) н.

1. Внезапное образование и схлопывание пузырьков низкого давления в жидкостях под действием механических сил, например, возникающих в результате вращения морского гребного винта.

2. Точечная коррозия твердой поверхности.

3. Медицина Образование полостей в ткани или органе тела, особенно в легких в результате туберкулеза.


cav′i · tate ′ v.

Медицинский словарь American Heritage® Copyright © 2007, 2004, компания Houghton Mifflin. Опубликовано компанией Houghton Mifflin. Все права защищены.

полость

(kav-i-tā’shŭn)

1. Образование полости, как в легком при туберкулезе.

2. Создание небольших паросодержащих пузырьков или полостей в жидкости с помощью ультразвука.

Медицинский словарь для профессий здравоохранения и сестринского дела © Farlex 2012

cav · i · tation

(kav-i-tā’shŭn)

1. Образование крошечных пузырьков в воде на выходе из наконечника электронного инструмента; при схлопывании эти пузырьки производят бактерицидные ударные волны, которые действуют, разрывая стенки бактериальных клеток.

2. Формирование полости.

Медицинский словарь для стоматологов © Farlex 2012

Обсуждение пациентом кавитации

В. Как алкоголизм влияет на полость рта? Я должен сделать презентацию по этой теме, и я хотел бы знать, каковы основные патологические эффекты хронического алкоголизма на ротовую полость. Я знаю, что это канцероген, но он в основном действует как промотор, есть ли какие-либо рак, вызванный злоупотреблением алкоголем?

A. Алкоголь может вредно взаимодействовать с некоторыми лекарствами, обычно используемыми при лечении зубов.Алкоголь усиливает депрессивное действие барбитуатов и транквилизаторов, создавая более высокий риск глубокого седативного эффекта и потери сознания. После лечения может нарушиться способность управлять автомобилем. Лекарства, используемые для контроля высокого кровяного давления и стенокардии, оказывают расширяющее действие на кровеносные сосуды, которое усиливается алкоголем.

В результате повышается вероятность снижения артериального давления и обморока. Даже действие аспирина усиливается алкоголем, вызывая чрезмерное кровотечение, нарушая образование сгустка

Q.что произойдет, если стоматолог заполнит полость с кариесом, оставшимся на зубе? полость глубокая, близко к нерву. Нервного воздействия не делал.?

A. Если он не был удален должным образом — у вас будет то, что они называют — «повторяющиеся крики». Он будет продолжать расти, даже если вы этого не заметите, пока вы снова не вернетесь к стоматологу из-за боли. Я предлагаю вам сохранить часть боли и уходить.

В. Что произойдет, если стоматолог заполнит полость с кариесом, оставшимся на зубе? полость глубокая, близко к нерву.Нервного воздействия не делал.?

A. Если это так, то вам нужно, чтобы он удалил все разложения, наполнение. Если это слишком близко к нервам, возможно, придется проделывать корневой канал. Это означает, что выньте пломбу, пульпу зуба и заполните ее.

Дополнительные обсуждения кавитации

Этот контент предоставляется iMedix и регулируется Условиями iMedix. Вопросы и ответы не одобряются и не рекомендуются и предоставляются пациентами, а не врачами.

Устранение неисправностей центробежных насосов — кавитация насоса, как избежать


Есть насос, который издает хлопающие звуки или звучит так, будто качает шарики? Если это так, возможно, у вас проблема с кавитацией.Кавитация насоса может вызвать ряд проблем для вашей насосной системы, включая чрезмерный шум и потребление энергии, не говоря уже о серьезном повреждении самого насоса.

Что такое кавитация насоса?

Проще говоря, кавитация — это образование пузырьков или полостей в жидкости, возникающих в областях относительно низкого давления вокруг рабочего колеса. Взрыв или схлопывание этих пузырьков вызывает сильные ударные волны внутри насоса, вызывая значительные повреждения рабочего колеса и / или корпуса насоса.

Кавитация насоса, если ее не лечить, может вызвать:

  • Отказ корпуса насоса
  • Разрушение рабочего колеса
  • Чрезмерная вибрация, ведущая к преждевременному выходу из строя уплотнения и подшипника
  • Энергопотребление выше необходимого
  • Пониженный расход и / или давление

Есть два типа кавитации насоса: всасывающий и нагнетательный.

Всасывающая кавитация

Когда насос находится в условиях низкого давления или высокого вакуума, возникает кавитация на всасывании.Если насос «истощен» или не получает достаточного потока, пузырьки или полости образуются у проушины рабочего колеса. По мере того, как пузырьки переносятся на нагнетательную сторону насоса, условия жидкости изменяются, превращая пузырь в жидкость и заставляя его взорваться о поверхность рабочего колеса.

В рабочем колесе, пострадавшем от всасывающей кавитации, не хватает больших или очень маленьких кусочков материала, что делает его похожим на губку. Повреждение крыльчатки появляется вокруг проушины крыльчатки при наличии всасывающей кавитации.

Возможные причины всасывающей кавитации:

  • Засоренные фильтры или сетчатые фильтры
  • Засорение в трубе
  • Насос работает слишком далеко вправо на кривой насоса
  • Неправильная конструкция трубопровода
  • Плохие условия всасывания (требования NPSH)

Кавитация на выходе

Когда давление нагнетания насоса чрезвычайно велико или работает менее 10% от точки наилучшего КПД (BEP), возникает кавитация на нагнетании.Высокое давление нагнетания затрудняет выход жидкости из насоса, поэтому она циркулирует внутри насоса. Жидкость протекает между крыльчаткой и корпусом с очень высокой скоростью, вызывая разрежение на стенке корпуса и образование пузырьков.

Как и в случае всасывающей кавитации, схлопывание этих пузырьков вызывает интенсивные ударные волны, вызывая преждевременный износ наконечников рабочего колеса и корпуса насоса. В крайних случаях кавитация на нагнетании может привести к поломке вала рабочего колеса.

Возможные причины кавитации нагнетания:

  • Засорение трубы на напорной стороне
  • Забиты фильтры или сетчатые фильтры
  • Слишком левый ход на кривой насоса
  • Неправильная конструкция трубопровода

Предотвращение кавитации

Если в насосах наблюдается кавитация, проверьте эти вещи, чтобы устранить проблему самостоятельно:

  1. Проверьте фильтры и сетчатые фильтры — засорение на стороне всасывания или нагнетания может вызвать дисбаланс давления внутри насоса
  2. Обратитесь к кривой насоса — Используйте манометр и / или расходомер, чтобы понять, где ваш насос работает на кривой.Убедитесь, что он работает с максимальной эффективностью. Работа насоса с максимальной эффективностью приводит не только к избыточной рециркуляции, ожидаемому чрезмерному нагреву, радиальным нагрузкам, вибрации, высоким температурам уплотнения и снижению эффективности.
  3. Пересмотрите конструкцию трубопровода — Убедитесь, что путь, по которому жидкость попадает в насос и из него, идеально подходит для условий эксплуатации насоса. Конструкции с перевернутой буквой «U» на стороне всасывания могут задерживать воздух, а конструкции с углом 90 ° непосредственно перед насосом могут вызвать турбулентность внутри насоса.И то, и другое приводит к проблемам со всасыванием и кавитации в насосе.

Для получения дополнительной информации о том, как обнаруживать и предотвращать кавитацию в насосе, обязательно ознакомьтесь с нашим сообщением: Технологии для обнаружения и предотвращения кавитации в насосе.

Кавитация — распространенная проблема в насосных системах, но при правильном выборе размеров насоса, конструкции труб и уходе за фильтрами и сетчатыми фильтрами можно в значительной степени избежать повреждения насосов и их рабочих колес.

Gorman Rupp Pumps использует демонстрационный насос со стеклянной облицовкой для обучения групп навыкам кавитации.Посмотрите это в действии ниже.

Решаете проблему кавитации? Спросите нас об этом! Мы с радостью предоставляем техническую помощь предприятиям в Висконсине, Миннесоте, Айове и Верхнем Мичигане.

Понимание и предотвращение кавитации в насосе

Кавитация в насосе — серьезная проблема, с которой может столкнуться даже самое качественное насосное оборудование. Симптомы варьируются от чрезмерного шума и потребления энергии до серьезного повреждения самого насоса.К счастью, при наличии правильных протоколов планирования и устранения неисправностей кавитации в насосе можно легко избежать.

Что такое кавитация насоса?

Кавитация возникает, когда внутри насоса образуются пузырьки воздуха из-за падения парциального давления текущей жидкости, что приводит к образованию полости в соответствующей части. Изменения давления внутри насоса превращают жидкость в пар и, когда рабочие колеса насоса вращаются, снова в жидкость. Пузырьки воздуха перемещаются, давление увеличивается, и пузырьки воздуха мгновенно лопаются.Коллапс паровых пузырьков разрушает поверхность рабочего колеса, и если на входе рабочего колеса возникает сильная кавитация, производительность насоса снижается, что может привести к отказу насоса.

Кавитация обычно возникает при использовании центробежных насосов — эти типы насосов зависят от изменения давления внутри устройства для создания вакуума, проталкивая жидкость внутрь устройства, а не втягивая ее. Погружные насосы также могут испытывать кавитацию, но в меньшей степени частый.

Это явление особенно разрушительно для металлических поверхностей, которые имеют небольшую эластичность и в конечном итоге будут изъедены струями высокого давления, образованными схлопывающимися пузырьками пара.Акриловые насосы более податливы, чем металлические поверхности, и, следовательно, более устойчивы к повреждениям от кавитации, но все же следует предпринять меры, чтобы избежать кавитации любой ценой.

Двойная беда

Возможны два типа кавитации: всасывающая и нагнетательная.

В случае кавитации на всасывании, условия низкого давления или высокого вакуума «лишают» насос поступающей жидкости, что приводит к низкому расходу. Возле проушины рабочего колеса образуются пузырьки, которые по мере продвижения к напорной стороне насоса сжимаются, превращаясь в жидкость, и сталкиваются с краем рабочего колеса.

Всасывающая кавитация может быть вызвана несколькими факторами, включая засоренный сетчатый фильтр, чрезмерно высокую высоту всасывания или жидкость, которая слишком нагрета до точки испарения. Если насос работает слишком быстро, может произойти завихрение или засасывание воздуха в трубопровод. После чрезмерного воздействия всасывающей кавитации крыльчатка начинает изнашиваться и становится очень похожей на швейцарский сыр.

Кавитация на нагнетании возникает, когда давление нагнетания насоса чрезмерно высокое. Другими словами, насос работает на уровне менее 10 процентов от точки наилучшего КПД (BEP).Высокое давление нагнетания препятствует легкому вытеканию жидкости, что приводит к рециркуляции жидкости внутри насоса. Жидкость застревает в виде высокоскоростного потока между крыльчаткой и корпусом, создавая эффект вакуума, который образует пузырьки возле стенки корпуса. Пузырьки пара схлопываются, вызывая ударные повреждения, которые могут изнашиваться на крыльчатке до тех пор, пока вал не сломается.

Предупреждающие знаки

Звук кавитации в центробежном насосе безошибочен. Многие профессионалы отрасли описывают его как звук качения камней, мрамора или гравия.Звук и действия выражены и отчетливы, что позволяет большинству конечных пользователей быстро исправить проблему.

В случае погружного насоса — гидравлического или электрического — кавитацию обнаружить гораздо труднее, но, к счастью, они также редки. Если очевидно, что производительность сместилась слишком далеко вправо или влево от кривой BEP, необходимо предпринять шаги для увеличения давления на стороне всасывания насоса для устранения вакуума. Конечный пользователь должен удалить насос из области применения, чтобы проверить наличие кавитационных повреждений.Если внимательно присмотреться к крыльчатке, вы сразу увидите явные признаки износа.

Что можно сделать?

Один из простейших способов предотвратить кавитацию насоса — это правильно использовать насос, который лучше всего подходит для данной области применения. Например, в сфере аренды конечный пользователь часто не имеет практических знаний в области насосной техники. Вместо того, чтобы запускать насос на идеальных оборотах для выполняемой работы, некоторые благонамеренные арендаторы слишком сильно нагружают насосы, чтобы перекачивать жидкость с большей скоростью.Если насос хорошо работает при 1800 об / мин, считается, что он будет работать еще лучше при 2300 об / мин. Это не так, потому что слишком большое значение производительности насоса вправо или влево от его BEP приведет к кавитации с течением времени. Если насос правильно подобран по размеру и не истощен, насос будет работать с заданной скоростью, поддерживая BEP.

Высота также оказывает большое влияние на кавитацию насоса. Когда насосы работают на больших высотах, необходимо уделять особое внимание тому, чтобы не происходила кавитация, поскольку жидкости кипят при гораздо более низкой температуре.Температура кипения жидкости зависит от давления пара этой жидкости, соответствующего давлению газа над ней. Чем ниже давление газа над жидкостью, как это бывает на больших высотах, тем ниже температура, при которой жидкость закипит. Этот эффект увеличивает вероятность превращения воды в газ внутри насоса, что потенциально может привести к повреждению из-за кавитации.

Также необходимо осторожно обращаться с машинами с большой высотой подъема. Необходимо, чтобы высота базовой плоскости насоса была установлена ​​в безопасном диапазоне относительно уровня всасываемой воды.Чистый положительный напор на всасывании (NPSH) hsv — это характеристическое значение, которое отражает состояние всасывания насоса. Он представляет собой общий напор, создаваемый водой при определенной температуре относительно давления пара. Требуемый NPSH hsv для снижения давления на входе в рабочее колесо насоса до минимального давления, которое должно быть ниже hsv.

Наблюдение за температурой жидкости также предотвратит кавитацию, поскольку условия для испарения становятся более благоприятными по мере нагрева жидкости.Также поможет тщательный мониторинг уровней жидкости, поскольку пренебрежение насосом, который продолжает создавать всасывание в илистых условиях, только ускорит кавитацию.

Избегаемый исход

Кавитация насоса возможна настолько, насколько это позволяют знания конечного пользователя. При тщательном планировании и знании параметров рабочей площадки, которыми обладает большинство профессионалов отрасли, кавитационного кризиса можно легко избежать, обеспечив работоспособность насосов и надлежащий поток на протяжении всего жизненного цикла работы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *