Устройство для исследования кавитационных явлений Советский патент 1978 года по МПК G01M10/00 

Изобретение относится к области гидромашиностроения и может быть использовано при лабораторных исследованиях кавитационных процессов. Известно устройство для исследова ния кави: ационных явлений, содержащее гидродинамическую трубу с гнездом, для образца в ее корпусе и препятствием, установленным на рабочем участке jl . Наиболее близким из известных к изобретению является устройство для исследования кавитационных явлений, содержащее герметичную емкость для исследуемой дегазированной и очищенной от примесей жидкости, магнитострикционный элемент, привод и измеризельные приспособления 2J . Недостатком известных устройств Чвпяется низкое качество исследовани Ьбусловленное тем, что кавитационные Ьгузырьки возникают в случайные моменты времени и в случайных местах зоны кавитации. Это не дает возможности произвести измерения ряда пара метров, например давления температуры внутри пузырька/ и т.д., так как время существования пузырька оче мало и составляет примерно 0,001 сек При этом неопределенность времени и места возникновения пузырька не дают возможности ввести внутрь пузырька необходимый датчик. Цель изобретения - повьаиение качества исследования. Это достигается тем, что устройство снабжено размещенным в емкости ядром кавитсщии, а магнитострикционный элемент снабжен закрепленным на нем поршнем, плотно прилегающим к внутренним поверхностям емкости. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Емкость 1 заполнена исследуемой дегазированной и очищенной от примесей жидкостью. К внутренней поверхности 2 плотно прилегает поршень 3, прикрепленный к магнитострикционному элементу 4. Емкость выполнена герме- тичной и внутри ее помещено ядро 5 кавитации. В качестве ядра кавита14ии может быть взят маленький пузырек воздуха, кусочек активированного угля и др. На- магнитострикцнонном элементе размещена катушка 6, подключенная к генератору -7 импульсов. В стенках емкости выполнены окна 8, 9- из прозрачного материала. Около окна.8 установлена лампа 10 подсветки, а.около окна SL - скоростная киносъемочная как&pa 11, В непосредственной близости о ядра 5 кавитации помещен датчик 12 , (например пьезоэлектрический датчик давления), соединенный с блоком 13 регистрации. Предлагаемое устройство работает следующим образом, На катушку 6 генератором 7 импуль сов подают переменный по форме импульс тока, вызывающий сначала сокращение магнитострикционного элемента 4, а затем его удлинение. При сокращении магнитострикционного элемента 4 поршень 3 перемацается вправо, что вызывает падение давления в исследуемой жидкости. В результате из ядра 5 кавитации развивается оДин кавитсщионный пузырек 14 до размеров определенных величиной смещения поршня 3 вправо. Величина смещения порш ня 3 зависит от формы импульса тока и может регулироваться в необходимых пределах.Так как ядро 5 кавитации и датчик 12 располагаются на заданном расстоянии относительно друг друга, то при развитии кавитационног пузырька 14 из ядра 5 кавитации датчик 12 оказывается внутри него, что обеспечивает возможность замера необходикых параметров. При удлинении магнитострикционного элемента 4 поршень 3 перемещается влево, что вызывает повышение давления в жидкости и схлопывание пузырька. Контроль за развитием кавитационных пузьфьков ос ществляют скоростной киносъемочной камерой 11с лампой 10 подсветки через окна 8, 9. Ввиду того, что во всем объеме жидкости образуется TOJtb ко один кавитационный пузырек, время возникновения которого определяется моментом подачи импульса тока на катушку 6, обеспечивается возможность синхронизации работы скоростной киносъемочной камеры 11 и блока 13 регистрации с циклом существования кавитационного пузырька. Это дает возможность контролировать размеры кавитадионного пузырька, скорость его изменения и их связь с показаниями датчика 13 на протяжении всего цикла существования пузырька. Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить кавитационные пузырьки с необходимыми параметрами в определенные моменты времени и в определенном месте, что обеспечивает повышение качества исследования кавитадионных явлений. Применение предлагаемого устройства позволит более обоснованно выбирать при создании гидравлических машин, обеспечивающие повышение срока их службы. Формула изобретения Устройство для исследования кавитационных явлений, содержащее герметичную емкость для исследуемой дегазированной и очищенной от примесей жидкости, магнитострикционный элемент, привод и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью повьндения качества исследования, устройство снабжено размещенным в емкости ядром кавитации, а магнитострикдиониый элемент снабжен закрепленным на нем поршнем, плотно прилегающим к внутренним поверхно стям емкости. Источники информации, принятые во внимание :при экспертизе: 1,Авторское свидетельство W456J72, кл. (3 01 М 10/00, 1973. 2.КНЭПП Р. и др. Кавитация, М., Мир , 1974, с.446.