Кавітаційне витікання рідини через дросельний пристрій

Тарас В. Тарасенко, Валерій М. Бадах

Анотація


Розглянуті питання дослідження гідродинамічної кавітації у дросельних пристроях. Детально розглянуто фізичну модель виникнення кавітаційних коливань тиску у дросельному пристрої типу насадка Вентурі. На основі фізичної моделі запропоновано аналітичні залежності розрахунку розмаху кавітаційних коливань тиску у дросельному пристрої для використання  у технологічних процесах очищення елементів гідравлічної апаратури від забруднень. Виконано аналіз ефективності дросельних пристроїв у якості генераторів  для створення кавітаційних коливань тиску.

Ключові слова


гідродинамічна кавітація; каверни;кавітаційні коливання тиску; дросельні канали; візуалізація; кавітаційні характеристики

Повний текст:

PDF

Посилання


Pilipenko, V.V. (1989), Kavitacionny`e kolebaniya, Naukova dumka, Kiev, Ukraine.

Glazkov, M.M. (1990), “Model` kavitacionnoj zony` drossel`ny`x ustrojstv gidroprivoda”, NTK Gidravlika i gidroprivod mashin, avtomatov i promy`shlenny`x robotov v mashinostroenii, Kiev, pp. 24-25.

Oba, R. and Miyakura, X. (1987), “Stochastic behavior (randonness) of acoustic pressure pulsses in the near subcavitating range”, Intern. Journal, pp. 581 – 586, DOI: https://doi.org/10.1299/jsme1987.30.581

Ivchenko, V.M. (1980), Gidrodinamika mnogofaznykh zhidkostei. Kavitatsiya, KPI, Krasnoyarsk, Russia.

Puzik, O., Zaionchkovskyi, G. and Tarasenko, T. (2013), Experimental test-bench for reseaching properties of fuel-lubricant materials, Proceedings of the National aviation university, No.1, (54), pp. 78-81.

Hlazkov, M.M., Makarenko, M.H. and Tarasenko, T.V. (2007), “Matematychna model' rozmakhu kavitatsiynykh pul'satsiy tysku”, Materialy IX Mizhnarodnoyi naukovo-tekhnichnoyi konferentsiyi „Avia – 2007”, Vol. 2. NAU, Kyiv, Ukraine, pp. 60–62.

Hlazkov, M.M., Lanetskyy, V.H., Kurynkov, V.N. and Tarasenko, T.V. (2003), “Vlyyanye kavytatsyy na hydravlycheskye kharakterystyky drossel'nikh ustroystv hydropryvoda”, Visnyk SumDU Ser. Tekhnichni nauky, No. 13 (59), pp. 53–59.

Hlazkov, M.M., Kurinkov, V.M. and Tarasenko, T.V., Zayavnyk i patentotrymach NAU (2002), “Sposib ochyshchennya vnutrishn'oyi poverkhni truboprovodu ta prystriy dlya yoho zdiysnennya”, Pat. 51481 Ukrayina B08B9/27, No. 2002042866.

Glazkov, M.M. and Pilipenko, S.V. (1988), “Metodika spektral'nogo analiza kavitatsionnykh pul'satsii davleniya”, Proektirovanie i ekspluatatsiya promyshlennykh gidroprivodov i sistem gidropnevmoavtomatiki, 17–18 March 1988, Penza, Russia, pp. 72–73.

Pilipenko, V.V. and Zadontsev, V.A. (1976), Ob odnom mekhanizme avtokolebanii v gidravlicheskoi sisteme s kavitatsionnoi trubkoi Venturi, Naukova dumka, Kyiv, Ukraine.

Glazkov, M.M., Lanetskii, V.G., Makarenko, N.G. and Chelyukanov, I.P. (1987), Kavitatsiya v zhidkostnykh sistemakh vozdushnykh sudov, KIIGA, Kyiv, Ukraine.

Tarasenko, T.V., Badach, O., Puzik, K. (2013), Krayushkina Functional units based on cavitation effects for hydraulic systems of vehicles, Science – Future of Lithuania: 16th Conference for Junior Researchers, May 8, 2013, Vilnius, Lithuania, pp. 50-54.

Tarasenko, T.V., Romanenko, V.G. and Badakh, V.N. (2015), Vozniknovenie kavitatsii v ob"emnom nasose, Visnyk Natsional'noho tekhnichnoho universytetu KhPI, Seriya: Hidravlichni mashyny ta hidroahrehaty, No. 3. pp. 112–120.

Chervyakov, V.M. and Yudaev, V.F. (2007), Gidrodinamicheskie i kavitatsionnye yavleniya v rotornykh apparatakh, Mashinostrenie, Moscow, Russia.

Moholkar, V.S., Kumar, P.S. and Pandit, A.B. (1999), “Hydrodynamic cavitation for sonochemical effects”, Ultrasonics Sonochemistry, No. 6 (1), pp. 53-65.

Arrojo, S. and Benito, Y. (2008), “A theoretical study of hydrodynamic cavitation”, Ultrasonics Sonochemistry, Vol. 15, No. 3, pp. 203-211.

Gogate, P.R. (2008), Cavitational reactors for process intensification of chemical processing applications: a critical review, Chemical Engineering and Processing: Process Intensification, Vol. 47, No. 4, pp. 515-527.

Gogate, P.R. and Pandit, A.B. (2000), “Engineering design methods for cavitation reactors II: hydrodynamic cavitation”, AIChE journal, Vol. 46, No. 8, pp. 1641-1649, DOI: 10.1002/aic.690460815

Jyoti, K.K. and Pandit, A.B. (2001), “Water disinfection by acoustic and hydrodynamic cavitation”, Biochemical Engineering Journal, Vol. 7, No. 3, pp. 201-212.

Capocelli, M. (2014), “Hydrodynamic cavitation of p-nitrophenol: a theoretical and experimental insight”, Chemical Engineering Journal, Vol. 254, pp. 1-8, https://doi.org/10.1016/j.cej.2014.05.102

Mishra, C. and Peles, Y. (2006), “An experimental investigation of hydrodynamic cavitation in micro-Venturis”, Physics of Fluids, Vol. 18, No. 10, pp. 103-603, https://doi.org/10.1063/1.2360996

Sharma, A. (2008), “Modeling of hydrodynamic cavitation reactors based on orifice plates considering hydrodynamics and chemical reactions occurring in bubble”, Chemical Engineering Journal, Vol. 143, No. 1, pp. 201-209, https://doi.org/10.1016/j.cej.2008.04.005

Batoeva, A.A. (2011), “Perspektivy primeneniya nizkonapornoi gidrodinamicheskoi kavitatsii v protsessakh ochistki stochnykh vod”, Voda: khimiya i ekologiya, No. 9, pp. 27-31.

Kovalev, A.A. (2013), “Modelirovanie kavitatsionnogo vozdeistviya na rabochuyu poverkhnost' izdeliya, ekspluatiruemogo v gidrodinamicheskoi srede”, Nauka i obrazovanie: nauchnoe izdanie MGTU im. NE Baumana, No. 11.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Пилипенко В.В. Кавитационные колебания / В.В. Пилипенко. – Киев: Наукова думка, 1989. – 316 с.
  2. Глазков М.М. Модель кавитационной зоны дроссельных устройств гидропривода.  /М.М. Глазков, С.В. Пилипенко, Н.Г. Макаренко /Сб. Тез. док. НТК Гидравлика и гидропривод машин, автоматов и промышленных роботов в машиностроении. 20 – 22 сентября. – Киев, 1990. с. 24 – 25.
  3. Oba R. Stochastic behavior (randonness) of acoustic pressure pulsses in the near subcavitating range / R. Oba, X. Miyakura / Intern. Journal. – 1987. – P. 581 – 586.
  4. Ивченко В.М. Гидродинамика многофазных жидкостей. Кавитация. Учебное пособие. / В.М. Ивченко. – Красноярск, КПИ, 1980. – 91 с.
  5. Puzik O. Experimental test-bench for reseaching properties of fuel-lubricant materials / O. Puzik, G. Zaionchkovskyi, T. Tarasenko // Proceedings of the National aviation university. – 2013. – №1 (54). – P. 78-81.
  6. Глазков М.М. Математична модель розмаху кавітаційних пульсацій тиску / М.М. Глазков, М.Г. Макаренко, Т.В. Тарасенко // Матеріали IX Міжнародної науково-технічної конференції „Авіа –2007”. – Том №2. – К.: НАУ. – 2007. – С. 60–62.
  7. Глазков М.М. Влияние кавитации на гидравлические характеристики дроссельных устройств гидропривода / М.М. Глазков, В.Г. Ланецкий, В.Н. Куринков, Т.В. Тарасенко // Вісник СумДУ.  Сер. Технічні науки. – 2003, №13 (59) – С. 53–59.
  8. Пат. 51481 Україна B08B9/27. Спосіб очищення внутрішньої поверхні трубопроводу та пристрій для його здійснення / Глазков М.М., Курінков В.М., Тарасенко Т.В.; заявник і патентотримач НАУ. – № 2002042866; Заявл. 09.04.2002; Опубл. 15.11.2002, Бюл. №11. – 2 с.
  9. Глазков М.М. Методика спектрального анализа кавитационных пульсаций давления / М.М. Глазков, С.В. Пилипенко // Проектирование и эксплуатация промышленных гидроприводов и систем гидропневмоавтоматики: тез. докл. конф.. – 17–18 марта1988 г., – Пенза.1988 г. – С. 72–73.
  10. Пилипенко В.В. Об одном механизме автоколебаний в гидравлической системе с кавитационной трубкой Вентури / В.В. Пилипенко, В.А. Задонцев. – К.: Наукова думка, 1976. – 103 с.
  11. Глазков М.М. Кавитация в жидкостных системах воздушных судов / М.М. Глазков, В.Г. Ланецкий, Н.Г. Макаренко, И.П. Челюканов. – К.: КИИГА, 1987. – 62 с.
  12. Tarasenko T. Functional units based on cavitation effects for hydraulic systems of vehicles / T. Tarasenko, V. Badach, O. Puzik, K. Krayushkina // Science – Future of Lithuania:  16th Conference for Junior Researchers, May 8,  2013.: abstracts. – Vilnius (Lithuania), 2013. – P. 50-54.      
  13. Тарасенко Т. В. Возникновение кавитации в объемном насосе / Т.В.Тарасенко, В.Г. Романенко, В.Н. Бадах //Вісник Національного технічного університету ХПІ. Серія: Гідравлічні машини та гідроагрегати. – 2015. – №. 3. – С. 112–120-112–120.       
  14. Червяков В. М. Гидродинамические и кавитационные явления в роторных аппаратах / В.М. Червяков, В.Ф. Юдаев. - М.: Машинострение-1, 2007. - 128 с.           
  15. Moholkar, V. S. Hydrodynamic cavitation for sonochemical effects / P. S., Kumar, A. B. Pandit // Ultrasonics Sonochemistry, 1999. -  6(1) – P. 53-65.       
  16. Arrojo S., A theoretical study of hydrodynamic cavitation / S. Arrojo, Y. Benito  // Ultrasonics Sonochemistry. – 2008. – Т. 15. – №. 3. – P. 203-211.                     
  17. Gogate P. R. Cavitational reactors for process intensification of chemical processing applications: a critical review / P. R. Gogate  // Chemical Engineering and Processing: Process Intensification. – 2008. – Т. 47. – №. 4. – P. 515-527.       
  18. Gogate P. R. Engineering design methods for cavitation reactors II: hydrodynamic cavitation / P. R. Gogate, A. B. Pandit //AIChE journal. – 2000. – Т. 46. – №. 8. – P. 1641-1649.                   
  19. Jyoti K. K. Water disinfection by acoustic and hydrodynamic cavitation / K. K. Jyoti, A. B. Pandit // Biochemical Engineering Journal 2001. – Т. 7. – №. 3. – P. 201-212.                     
  20. Capocelli M. Hydrodynamic cavitation of p-nitrophenol: a theoretical and experimental insight / M. Capocelli //Chemical Engineering Journal2014. – Т. 254. – P. 1-8.          
  21. Mishra C. An experimental investigation of hydrodynamic cavitation in micro-Venturis / Mishra C., Peles Y. //Physics of Fluids 2006. – Т. 18. – №. 10. – P. 103-603.    
  22. Sharma A. Modeling of hydrodynamic cavitation reactors based on orifice plates considering hydrodynamics and chemical reactions occurring in bubble / A. Sharma // Chemical Engineering Journal, 2008. – Т. 143. – №. 1. – P. 201-209.               
  23. Батоева А. А.  Перспективы применения низконапорной гидродинамической кавитации в процессах очистки сточных вод / А. А. Батоева //Вода: химия и экология,2011. – №. 9. – С. 27-31.       
  24. Ковалев А. А. Моделирование кавитационного воздействия на рабочую поверхность изделия, эксплуатируемого в гидродинамической среде / А. А. Ковалев //Наука и образование: научное издание МГТУ им. НЭ Баумана,2013. – №. 11.




DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.81.117480

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


________________

National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 

Address: 37, Prospect Peremohy, 03056, Kyiv-56, Ukraine

tel: +380 (44) 204-95-37

http://journal.mmi.kpi.ua/