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Cavitatie
Einstellbar Schraube wo verschiedene Arten von Kavitation beobachtet werden können, wobei die Wirbelkavitation an der Spitze am deutlichsten ist.

Hohlraumbildung ist das Phänomen, dass in a turbulent ziehen um Flüssigkeit der lokale Druck wird niedriger als der than Dampfdruck der Flüssigkeit. Wahr Wasser Biene Luftdruck wird erst bei 100 °C gasförmig, dies geschieht bei niedrigeren Druck bei niedrigerer Temperatur.

Schiffspropeller

Biene Schiffspropeller hohe Geschwindigkeiten auftreten können. Laut der Bernoullics Gesetz hier tritt ein Druckabfall auf. Dadurch entstehen Dampfblasen, die gewaltsam be implodieren wenn sie in einen Bereich kommen, in dem der Druck wieder höher ist. Die Implosion verursacht a Stoßwelle als Lärm erzeugt werden, aber auch Propellerblätter beschädigen können. Wenn Kavitation auftritt, verursacht dies ein unverwechselbares Geräusch. Das Geräusch kavitierender Schiffsschrauben ist abhängig vom Schiffstyp und kann von U-Boot-Besatzungen um den Schiffstyp zu bestimmen.

Arten von Kavitation
kavitation.svg
  1. Blasenkavitation
  2. Vlieskavitation
  3. Kavitation der Blattwurzel
  4. Wolkenkavitation
  5. Kavitation des Propellerrumpfes
  6. Spitze Wirbelkavitation
  7. Nabenwirbelkavitation Hub

Es gibt verschiedene Arten von Kavitation:[1]

  • Wolkenkavitation
  • Vlieskavitation
  • Streifen Hohlraumbildung
  • Blasenkavitation
    • Groß
    • Klein
  • Wurzelkavitation
  • Wirbelkavitation
    • angebracht
    • Abgehend freistehend
    • Eintrittsseite
    • Schraubenrumpf
    • Nabe
Druckverteilung entlang der Schaufeloberfläche
Propellerblatt-Oberflächendruckverteilung.svg
  1. Saugseite
  2. Druckseite
  3. Eintrittsseite
  4. stromaufwärts
    Ecke

p: Hydrostatisch
Druck

pSie: Unter Druck
pÖ: Überdruck
pv: Dampfdruck
Vakuum: Vakuum

Auf der Saugseite des Propellerblattes kann der Druck unter den Dampfdruck, wonach Kavitation auftritt.

Zur Vermeidung von Kavitation können mehrere Maßnahmen ergriffen werden:

  1. Setzen Sie die Schraube tiefer, wodurch der hydrostatische Druck ansteigt,
  2. Durch die Vergrößerung der Blattfläche wird der pro Fläche zu liefernde Schub kleiner,
  3. Anpassen der Profilform unter besonderer Berücksichtigung der Ein- und Austrittsseite,
  4. Passen Sie die Geschwindigkeit an.
  5. Nehmen Sie eine Schraube mit größerem Durchmesser.
  6. Sorgen Sie für einen gleichmäßigeren Sog im Heck. Dies kann durch Anpassen des Linienplans oder durch Platzieren von Aufsätzen vor der Schraube (Flossen etc.) erfolgen.

Andere Umstände

In Rohrleitungssystemen kann Kavitation auch bei höheren Drücken auftreten als in den oben genannten offenen Systemen, z Pumps, Ventile und hinter Hindernissen, Graten usw. Dabei spielen die lokale Strömungsgeschwindigkeit und die Form des Hindernisses eine Rolle. Bei höheren Temperaturen nimmt die Wahrscheinlichkeit von Kavitation zu, bei höheren Drücken nimmt diese Wahrscheinlichkeit ab, da Dampfblasen dann komprimiert werden.

Es ist auch bekannt, dass Kavitation beim Verschleiß von Dieselmotoren eine Rolle spielt. Die Hochdruckimpulse können Kavitation in den Öl- und Wasserkanälen des Blocks verursachen. Dadurch können sich kleine Risse im Block bilden. Darüber ist nicht viel bekannt, da es sich um ein komplexes und schwer zu verfolgendes Problem handelt.Weißer Rauch aus dem Ventildeckel kann auf eine Kühlwasserwanderung in das Ölsystem aufgrund der Kavitation hinweisen. Dies kann auch andere Ursachen haben.

So verhindern Sie Kavitation

Beschädigung des Laufrades von a Turbine durch Kavitation.

Beim Bestmöglichen hydrodynamisch Das Design ist bestrebt, die Kavitation und die dadurch verursachten Schäden so weit wie möglich zu begrenzen. Natürlich ist es am besten, Kavitation vollständig zu vermeiden, indem die Form und Abstimmung aller beteiligten Komponenten und die zu erwartenden Arbeitsbedingungen optimiert werden. Zum Beispiel, indem Sie ein Ventil an einen Teil der Rohrleitung verschieben, wo der Druck höher ist. Oder indem Sie den Druckabfall pro Ventil reduzieren, indem Sie mehrere Ventile in Reihe schalten. Oder durch Druckerhöhung im entsprechenden Anlagenteil (zB bei Pumpen). Lässt sich Kavitation nicht verhindern, wird versucht, sie möglichst weit von gefährdeten Stellen entfernt zu platzieren, um den Schaden in Grenzen zu halten. Es ist auch möglich, nach Material zu suchen, das der Gewalt implodierender Gasblasen standhält. Manchmal Ventile mit Keramik Teile aufgebracht.

Fließgrate

Kavitation bezieht sich auch auf die kleinen Strömungswellen (Mikrorelief) in Karstgebiete kann auftreten, wenn Wasser unter hohem Druck in das Gestein eindringt.

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