➤ Vypočítat kavitační číslo
➤ Vypočítat místní tlak
➤ Vypočítejte tlak par kapaliny
➤ Vypočítejte hustotu tekutiny
➤ Vypočítejte charakteristickou rychlost proudění
Vypočítat kavitační číslo
Vypočítejte místní tlak
Vypočítejte tlak par kapaliny
Vypočítejte hustotu kapaliny
Vypočítejte charakteristickou rychlost proudění
Bezrozměrné číslo, které charakterizuje kavitační stav proudění tekutiny. Kavitační číslo se často používá k měření toho, zda dochází ke kavitaci a stupně rozvoje kavitace v toku kapaliny. Výraz pro kavitační číslo (σ) je
Ve vzorci je p absolutní tlak referenčního bodu; v0 je nenarušený referenční bod průtoku; ρ je hustota kapaliny; pv je tlak nasycených par kapaliny při odpovídající teplotě.
Fyzikální význam výše uvedeného vzorce je kontrast mezi parametrem průtoku vody (p-pv), který inhibuje kavitaci, tj. rozdílem tlaku uvnitř a vně kavitace, a parametrem průtoku vody, který podporuje kavitaci, tj. , rychlost proudění. Hodnota kavitačního čísla (σ) je v různých stavech kavitace různá. Čím větší je hodnota σ, tím menší je pravděpodobnost kavitace toku kapaliny; jinak bude proudění kapaliny pravděpodobněji kavitovat.
Hlavní faktory, které ovlivňují výskyt a rozvoj kavitace v proudění kapaliny, jsou: tvar a velikost hranice proudění, obsah plynu v proudu kapaliny a rozložení plynových jader, gradient tlaku, turbulence vstupní proudění, viskozita a povrchové napětí kapaliny, obsah písku a nečistot v proudu kapaliny, drsnost a smáčivost bočních stěn a termodynamické faktory kavitace atd. Číslo kavitace zohledňuje pouze dva faktory: tlak a průtok. Proto tento způsob vyjádření kavitace stále postrádá dostatečný teoretický základ a obsáhlost, takže v praxi musí být připojeno mnoho podmínek.
Když se v proudu kapaliny začne objevovat malý počet malých děr, to znamená, že kavitační číslo, když dojde ke kavitaci, se nazývá primární kavitační číslo (σi). Jedná se o kritický stav kavitace, který je velmi důležitý při studiu kavitačních jevů. Při kavitačním čísle σ>σi určitého místa v proudění kapaliny se v tomto místě nevyskytuje žádná kavitace; když , rozsah kavitace v tomto místě v toku kapaliny se bude dále rozšiřovat. V současné době se kvůli teoretickým nedostatkům hodnota σi za specifických podmínek zjišťuje většinou dekompresními zkouškami. Kromě toho, že je hodnota σi ovlivněna především tvarem hranice proudového pole, je ovlivněna také charakteristikou vstupního proudění a kvalitou vody. Během výzkumného procesu bylo zjištěno, že z různých neobjasněných důvodů jsou hodnoty σi získané dekompresním testem za stejných podmínek rozptýlené a mají špatnou opakovatelnost. Například poté, co během testu dojde ke kavitaci, se tlak v kavitační zóně opět zvýší. Když je pozorováno, že jev kavitace mizí, kavitace v tomto okamžiku se nazývá mizející kavitace a její odpovídající kavitační číslo (σd) se nazývá mizející kavitace. Kavitační číslo. Obvykle σd>σi a opakovatelnost σd je lepší. Tento jev, že σd se nerovná σi, se nazývá kavitační zbytek (hystereze).
Číslo kavitace může za určitých podmínek indikovat podobnost kavitačních jevů mezi dvěma systémy proudění kapaliny. To znamená, že když jsou Reynoldsovo číslo, Froudeho číslo a další podobná kvazičísla stejná, pokud jsou kavitační čísla dvou systémů proudění kapaliny stejná, lze kavitační jevy považovat za stejné; toto je založeno pouze teoreticky na Porovnání sil je správné, ale ve skutečnosti, protože kavitační číslo samo o sobě nezahrnuje další faktory, které kavitaci ovlivňují, kavitační jevy mezi dvěma systémy proudění kapaliny obvykle nejsou zcela podobné.