In the phenomenon of cavitation or cavitation, compressive waves cause a flow in the liquid and under the right conditions cause the rapid formation of micro-bubbles, which cause the growth and unification of these bubbles to reach maximum size and eventually explode, causing extreme heat. The blast of bubbles produces a shock wave with enough energy to break the covalent bond. The shear force resulting from the bubble explosion, as well as the turbulent currents caused by the sound vibration, are used to homogenize and destroy the cell. This process can be achieved by spraying liquid at a speed of about 420 km per hour, creating a pressure equal to 200 bar or a temperature above 4500 degrees Celsius. 🆔 @SolidWorks2019
How to form cavitation
Whenever there is a drop in pressure in a hydrodynamic system (such as pumps, ship's propellers) so that the fluid pressure is close to the vapor pressure, the fluid begins to boil at the same temperature, leading to vapor bubbles in the fluid. The phenomenon of fluid welding due to pressure drop (not increase in temperature) is called cavitation. In all hydrodynamic systems where the fluid rises rapidly, such as overflow of the dam, the phenomenon of cavitation must be studied.
Cavitation number
The cavitation number is the dimensionless quantity that indicates the boiling caused by the liquid flow. The cavitation number is called:
CA = (Pa - Pb) / (1/2 ρ V ^ 2) 🆔 @SolidWorks2019
Whenever there is a drop in pressure in a hydrodynamic system (such as pumps, ship's propellers) so that the fluid pressure is close to the vapor pressure, the fluid begins to boil at the same temperature, leading to vapor bubbles in the fluid. The phenomenon of fluid welding due to pressure drop (not increase in temperature) is called cavitation. In all hydrodynamic systems where the fluid rises rapidly, such as overflow of the dam, the phenomenon of cavitation must be studied.
Cavitation number
The cavitation number is the dimensionless quantity that indicates the boiling caused by the liquid flow. The cavitation number is called:
CA = (Pa - Pb) / (1/2 ρ V ^ 2) 🆔 @SolidWorks2019
One of the most important factors that may be involved in this problem is the following:
1. Geometric factors: which include the following
Superficial surface roughness, especially localized bumps and crevices - slit valve slits and cut-off valve bases - piers columns - construction seams - flow separators and deflectors shape - curvature or deviation in the flow path in the misalignment of conduit
2. Hydrodynamic factors
Special discharge - flow rate - valve function - core layer development
3. Miscellaneous factors
Heat transfer during collapse - Water temperature - Number of air bubbles Diffusion of air - Air dispersion 🆔 @SolidWorks2019
1. Geometric factors: which include the following
Superficial surface roughness, especially localized bumps and crevices - slit valve slits and cut-off valve bases - piers columns - construction seams - flow separators and deflectors shape - curvature or deviation in the flow path in the misalignment of conduit
2. Hydrodynamic factors
Special discharge - flow rate - valve function - core layer development
3. Miscellaneous factors
Heat transfer during collapse - Water temperature - Number of air bubbles Diffusion of air - Air dispersion 🆔 @SolidWorks2019
A clear and dangerous example of cavitation can be seen in turbine blades, which can easily damage the blade. Another example of pushing for this phenomenon is cavitation in shipping licenses.
It is the most common type of cavitation and accounts for about 70% of cavities. To prevent this type of cavitation, the amount of NPSHa in the system must be greater than the amount of NPSHr (minimum pump energy required provided by the manufacturer by curves with pump catalog). To prevent damage from this type of cavitation, the solution The following are suggested:
1- Reducing the temperature that reduces the amount of head due to fluid vapor pressure, the lower the temperature, the lower the corresponding saturation pressure will be, and as a result, the probability of this pressure decreasing compared to the pressure inside the pump will increase. So when you want to pump high temperature fluid, you have to be very careful about this type of cavitation. 2- Increasing the liquid level in the suction tank, which increases the amount of static head. 3- Improving and modifying the pump, including the following: - Reducing the speed, which reduces the amount of Hf (head due to drop). - Increase the diameter of the spring spring - Use two smaller pumps in parallel, which reduces the head effect. In this case, the liquid is forced to return from the high pressure area of the pump to the low pressure area across the blade. When a vortex current is created in the suction or discharge section, which is caused by the high velocity of the fluid, the fluid flow is reversed and, contrary to the flow, the normal flow of open fluid circulates. Reversing the fluid flow reduces the useful diameter of the fluid passage in the suction and discharge section and reduces the fluid pressure (according to the Bernoulli principle). By reducing the pressure and reaching the pressure to the fluid vapor pressure, the cavitation phenomenon is created. This type of cavitation occurs in two ways: First, the fluid inside the pump chamber rotates at the speed of the open motor, and suddenly its temperature rises and becomes superheated. Second, when the fluid is forced to pass quickly through seals and seams between parts, high temperatures will cause the liquid to evaporate. Injuries caused by cavitation in open pumps are more likely to occur at the edge of the impeller blades on the side of the blade and at the tip of the blades to the outer diameter of the impeller. In closed impeller pumps, this damage is caused by abrasive strips between the hulls of the housing body. To improve and correct the condition in the open impeller mode, the impeller must be adjusted so that the tolerance between the blades and the chamber is accurately corrected. 🆔 @SolidWorks2019
It is the most common type of cavitation and accounts for about 70% of cavities. To prevent this type of cavitation, the amount of NPSHa in the system must be greater than the amount of NPSHr (minimum pump energy required provided by the manufacturer by curves with pump catalog). To prevent damage from this type of cavitation, the solution The following are suggested:
1- Reducing the temperature that reduces the amount of head due to fluid vapor pressure, the lower the temperature, the lower the corresponding saturation pressure will be, and as a result, the probability of this pressure decreasing compared to the pressure inside the pump will increase. So when you want to pump high temperature fluid, you have to be very careful about this type of cavitation. 2- Increasing the liquid level in the suction tank, which increases the amount of static head. 3- Improving and modifying the pump, including the following: - Reducing the speed, which reduces the amount of Hf (head due to drop). - Increase the diameter of the spring spring - Use two smaller pumps in parallel, which reduces the head effect. In this case, the liquid is forced to return from the high pressure area of the pump to the low pressure area across the blade. When a vortex current is created in the suction or discharge section, which is caused by the high velocity of the fluid, the fluid flow is reversed and, contrary to the flow, the normal flow of open fluid circulates. Reversing the fluid flow reduces the useful diameter of the fluid passage in the suction and discharge section and reduces the fluid pressure (according to the Bernoulli principle). By reducing the pressure and reaching the pressure to the fluid vapor pressure, the cavitation phenomenon is created. This type of cavitation occurs in two ways: First, the fluid inside the pump chamber rotates at the speed of the open motor, and suddenly its temperature rises and becomes superheated. Second, when the fluid is forced to pass quickly through seals and seams between parts, high temperatures will cause the liquid to evaporate. Injuries caused by cavitation in open pumps are more likely to occur at the edge of the impeller blades on the side of the blade and at the tip of the blades to the outer diameter of the impeller. In closed impeller pumps, this damage is caused by abrasive strips between the hulls of the housing body. To improve and correct the condition in the open impeller mode, the impeller must be adjusted so that the tolerance between the blades and the chamber is accurately corrected. 🆔 @SolidWorks2019
در پدیده کَویتاسیون (به انگلیسی: Cavitation) یا حفرهزایی امواج فشاری باعث جریان در مایع شده و تحت شرایط مناسب موجب تشکیل سریع میکرو حباب میگردد که رشد و یکی شدن این حبابها تا رسیدن به اندازه بیشینه و در نهایت ترکیدن آنها حرارت شدیدی ایجاد مینماید. انفجار حبابها تولید موج ضربهای با انرژی کافی برای شکستن پیوند کووالانسی میکند. نیروی برشی حاصل از انفجار حباب و همچنین از جریانهای اغتشاشی ناشی از ارتعاش صوتی برای همگن سازی و تخریب سلول استفاده میشود. این فرایند میتواند به پاشش مایع با سرعتی در حدود ۴۲۰ کیلومتر در ساعت، ایجاد فشاری معادل ۲۰۰ بار یا دمای بالای نقطهای ۴۵۰۰ درجه سانتیگرادی در آن شود.
نحوه تشکیل کاویتاسیونویرایش
هرگاه در سیستم هیدرودینامیکی (مانند پمپها، پروانه کشتی) افت فشار ایجاد شود بطوری که فشار سیال به فشار بخار نزدیک گردد، سیال در همان دما شروع به جوشش میکند که منجر به ایجاد حبابهای بخار در سیال میشود. پدیده جوشش سیال در اثر افت فشار (نه افزایش دما) را کاویتاسیون مینامند. در تمامی سیستمهای هیدرودینامیکی که سیال به سرعت بالا میرسد نظیر سرریز سد، میبایست پدیده کاویتاسون را مطالعه و بررسی کرد.
عدد کاویتاسیونویرایش
عدد کاویتاسیون کمیت بدون بعدی است که بیانگر جوشش ناشی از جریان مایع باشد عدد کاویتاسیون مینامند:
CA = (Pa - Pb) / (1/2 ρ V^2)
از مهمترین عواملی که در این زمیه ممکن است دخیل باشند میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
1. عوامل هندسی : که شامل موارد زیر میشود
ناهمواریهای سطحی سرریز‚خصوصاً برآمدگیها و فرورفتگیهای موضعی - شکافهای دریچههای کشویی و پایههای دریچههای قطاعی - ستونها piers - درزهای ساختمانی -جداکننده جریان ودفلکتورها Flow splitter & deflector - دهانه مجاری ولوله Ports of ducts & pipe - تغیر در شکل عبور جریان Change of water passage shape - انحنا یا انحراف در مسیر جریان در آبراهه Misalignment of conduit
2. عوامل هیدرودینامیکی
دبی مخصوص – سرعت جریان - عملکرد دریچه - توسعه لایهمرزی
3. عوامل متفرقه
انتقال حرارت در طی فروریختن - درجه حرارت آب - تعداد وانداده حبابهای درون آب Diffusion of air - پراکندگی هوا
یکی از مثالهای بارز و خطرناک کاویتاسیون در پره های توربین دیده میشود و بهراحتی میتواند باعث تخریب پره گردد. از دیکر مثال هل برای این پدیده میتوان به کاویتاسیون در پروانهی کشتیها اشاره کرد.
شایعترین نوع کاویتاسیون می باشد و حدود 70% از کاویتاسیون ها را در بر می گیرد. برای جلوگیری از این نوع کاویتاسیون، مقدار NPSHa در سیستم باید از مقدار NPSHr (حداقل انرژی مورد نیاز پمپ که توسط کارخانه سازنده توسط منحنی هایی به همراه کاتالوگ پمپ ارائه می گردد) بیشتر باشد.برای جلوگیری از صدمات ناشی از این نوع کاویتاسیون، راهکار های زیر پیشنهاد می گردد:
نحوه تشکیل کاویتاسیونویرایش
هرگاه در سیستم هیدرودینامیکی (مانند پمپها، پروانه کشتی) افت فشار ایجاد شود بطوری که فشار سیال به فشار بخار نزدیک گردد، سیال در همان دما شروع به جوشش میکند که منجر به ایجاد حبابهای بخار در سیال میشود. پدیده جوشش سیال در اثر افت فشار (نه افزایش دما) را کاویتاسیون مینامند. در تمامی سیستمهای هیدرودینامیکی که سیال به سرعت بالا میرسد نظیر سرریز سد، میبایست پدیده کاویتاسون را مطالعه و بررسی کرد.
عدد کاویتاسیونویرایش
عدد کاویتاسیون کمیت بدون بعدی است که بیانگر جوشش ناشی از جریان مایع باشد عدد کاویتاسیون مینامند:
CA = (Pa - Pb) / (1/2 ρ V^2)
از مهمترین عواملی که در این زمیه ممکن است دخیل باشند میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
1. عوامل هندسی : که شامل موارد زیر میشود
ناهمواریهای سطحی سرریز‚خصوصاً برآمدگیها و فرورفتگیهای موضعی - شکافهای دریچههای کشویی و پایههای دریچههای قطاعی - ستونها piers - درزهای ساختمانی -جداکننده جریان ودفلکتورها Flow splitter & deflector - دهانه مجاری ولوله Ports of ducts & pipe - تغیر در شکل عبور جریان Change of water passage shape - انحنا یا انحراف در مسیر جریان در آبراهه Misalignment of conduit
2. عوامل هیدرودینامیکی
دبی مخصوص – سرعت جریان - عملکرد دریچه - توسعه لایهمرزی
3. عوامل متفرقه
انتقال حرارت در طی فروریختن - درجه حرارت آب - تعداد وانداده حبابهای درون آب Diffusion of air - پراکندگی هوا
یکی از مثالهای بارز و خطرناک کاویتاسیون در پره های توربین دیده میشود و بهراحتی میتواند باعث تخریب پره گردد. از دیکر مثال هل برای این پدیده میتوان به کاویتاسیون در پروانهی کشتیها اشاره کرد.
شایعترین نوع کاویتاسیون می باشد و حدود 70% از کاویتاسیون ها را در بر می گیرد. برای جلوگیری از این نوع کاویتاسیون، مقدار NPSHa در سیستم باید از مقدار NPSHr (حداقل انرژی مورد نیاز پمپ که توسط کارخانه سازنده توسط منحنی هایی به همراه کاتالوگ پمپ ارائه می گردد) بیشتر باشد.برای جلوگیری از صدمات ناشی از این نوع کاویتاسیون، راهکار های زیر پیشنهاد می گردد:
1- کاهش دما که مقدار هد ناشی از فشار بخار سیال را کاهش دهد، هرچه دما کمتر باشد در نتیجه فشار اشباع متناظر به آن کمتر خواهد شد و در نتیجه احتمال کمتر شدن این فشار نسبت به فشار داخل پمپ افزایش می یابد . بنابراین وقتی خواستید که سیال با دمای بالا را پمپ کنید بسیار باید به این نوع کاویتاسیون دقت کنید. 2- افزایش تراز مایع در مخزن مکش که مقدار هد استاتیکی را افزایش می دهد. 3- بهبود و اصلاح پمپ شامل موارد زیر : - کاهش سرعت که مقدار Hf(هد ناشی از افت) را کاهش می دهد. - افزایش قطر چشمه پره - بکار بردن دو پمپ کوچکتر بصورت موازی که موجب کاهش افد هد می شود. در این شرایط مایع مجبور می شود از ناحیه پر فشار پمپ به طرف ناحیه کم فشار آن در عرض پره بازگردش کند. وقتی در قسمت مکش یا تخلیه جریان گردابی ایجاد می شود که ناشی از سرعت بالای سیال می باشد جریان سیال برعکس شده و در خلاف جریان حرکت جریان عادی سیال باز گردش می کند. باز گردش سیال باعث می شود که قطر مفید عبور سیال در قسمت مکش و تخلیه کاهش یابد و باعث کاهش فشار سیال گردد(مطابق اصل برنولی). با کاهش فشار و رسیدن فشار به فشار بخار سیال پدیده کاویتاسیون ایجاد می شود. این نوع کاویتاسیون به دو حالت اتفاق می افتد : اول اینکه مایع داخل محفظه پمپ با سرعت موتور باز گردش کرده و یکباره حرارتش افزایش پیدا کرده و فوق گرم می شود. دوم وقتی که سیال مجبور می شود که از میان آب بند ها و درزهای بین قطعات به سرعت عبور کند در این حالت حرارت بالا باعث تبخیر مایع خواهد شد. صدمات ناشی از کاویتاسیون در پمپ های باز بیشتر در لبه تیغه های ایمپلر سمت چشم پره و در نوک تیغه ها تا قطر خارجی ایمپلر اتفاق می افتد. در پمپ های با ایمپلر بسته این صدمات روی نوار های سایشی بین پرهو بدنه محفظه ایجاد می شود. برای بهبود و تصحیح شرایط در حالت ایمپلر باز باید ایمپلر را به گونه ای تنظیم کرد که تلرانس بین تیغه ها و محفظه دقیقا تصحیح شود.در پمپ های پره بسته امکان تصحیح شرایط نیست اما لازم است جریان محصور شده در قسمت تخلیه پمپ آزاد شود. 🆔 @SolidWorks2019
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
تکنولوژی تولید بوسیله متالوژی پودر 🆔 @SolidWorks2019
مهندسی نمونه سازی سریع یا تکنولوژی نمونه سازی سریع یکی از 5 دانش برتر در قرن 21 🆔 @SolidWorks2019
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
Rapid Sampling Engineering Technology our Fast prototyping technology 🆔 @SolidWorks2019
ابزار فرزکاری با سیستم پاشش مواد خنک کاری پرفشار اما به تکنولوژی ساخت این ابزار براده برداری توجه کنید قطعا شگفت زده خواهید شد 🆔 @SolidWorks2019
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
The milling tool with high pressure cooling material spraying system, but pay attention to the technology of making this chip removal tool, you will definitely be surprised.
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
تجهیزاتی با نام HEAT EXCHANGER که کار مبدلهای حرارتی را انجام میدهند و این تبدیل انرژی حرارتی منجر به تقطیر میگردد یا منجر به هر عمل انتقال حرارتی 🆔 @SolidWorks2019
Equipment called HEAT EXCHANGER that does the work of heat exchangers and this conversion of thermal energy leads to distillation or leads to any heat transfer operation. 🆔 @SolidWorks2019
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
The beautiful voice of my compatriots in Iran, I am proud to be Iranian. We Iranians are the most peaceful people in the world. Cyrus, the great Iranian emperor, the first founder of the Charter of Human Rights in the world, has taught us the lesson of freedom. 🆔 @SolidWorks2019
از امروز به ترتیب آموزشهای مربوط به SOLIDCAM که یکی از افزونه یا پلاگینهای مربوط به SOLIDWORKS است را در کانال قرار میدهم امیدوارم استفاده کنید 🆔 @SolidWorks2019
From today, I will put the tutorials related to SOLIDCAM, which is one of the or plugins related to SOLIDWORKS, in the channel. I hope you will use it. 🆔 @SolidWorks2019