Фазовые переходы в жидкости. Кипение и кавитация.

Фазовые переходы в жидкости. Кипение и кавитация.

Фазовые переходы в жидкости. Кипение и кавитация. 1. способность различать жидкости и газы это возможность фазового перехода. Например, при повышении температуры T (при постоянном давлении на свободную поверхность жидкости в стационарном состоянии) жидкость при T = Tkip начинает boil. In во всем объеме жидкости, особенно на стенках сосуда, образуются пузырьки паров, плавающие на свободной поверхности жидкости, которые соединяются с газом над этим surface. In в частности, при нормальном атмосферном давлении вода начинает закипать при Tkip= 373 K. At при этой температуре, как известно из курса физики, давление насыщенного водяного пара rnp = rnp (T) зависит от T и равно атмосферному давлению. RnLkip) = Ра (1-28).

Такой же процесс кипения происходит и при более низкой температуре ТПК, но при равенстве этого давления давление свободной поверхности Р0 уменьшается. Людмила Фирмаль

• Фазовый переход, в котором давление движущейся жидкости уменьшается, может вызвать другой процесс, чем кипение. Рассмотрим течение в трубе с конфузорным диффузорным участком (изотермическое при температуре T) (рис.1.7). в области II скорость жидкости увеличивается, давление уменьшается, и если p2 оказывается pH11(T), то в области II по всему объему жидкости начинает формироваться пузырь пара (он содержит растворенный в воде воздух и водяной пар). Двадцать три Эти пузырьки не успевают появиться, они уносятся жидкостью в область III и становятся p3> rnp, где начинается обратный фазовый переход.

• Пузырьки давления пара начинают сжиматься, «крошась» в жидкости или на поверхности трубы. Это явление называется кавитацией. Подобное явление может происходить не только в трубах, но и при движении объектов на больших скоростях с жидкостью (гидротурбины, колеса подводных лодок, торпеды, судовые винты и др.).«Схлопывание» пузырька сопровождается образованием зон с повышенным давлением в точке распада, которые распространяются в жидкости со скоростью звука.

При наличии большого количества схлопывающихся пузырьков в результате интерференции в жидкости возникает высокочастотная (ударная) флуктуация давления, приводящая к звуковому эффекту (шуму, удару и др.). Людмила Фирмаль

• Как происходит кавитация в потоке жидкости Воздействие сильных высокочастотных переменных нагрузок, создаваемых кавитацией на твердую поверхность раздела, может быть достаточно эффективным для разрушения даже очень прочных материалов. occurs. As в результате, например, колеса гидромашин, спроектированных без учета возможности такого воздействия, могут разрушаться через 1-2 года за счет кавитации erosion. In кроме того, кавитация позволяет значительно снизить КПД гидромашин, гребных винтов и других механизмов или их частей.

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Свойство текучести. Твердые и текучие вещества.
2. Сжимаемость жидкостей и газов.
3. Отличительные особенности жидкостей и газов.
4. Вязкость жидкостей и газов. Реологические свойства жидкостей.