Badanie zjawiska kawitacji podczas uderzenia hydraulicznego

W artykule analizowany jest problem nieustannej kawitacji w przewodach wywołanej uderzeniem hydraulicznym. Zjawisko to jest opisane licznymi numerycznymi modelami symulacyjnymi: dyskretnymi modelami parowo-cieczowymi oraz modelami wydzielonego gazu i kawitacji. Określany za ich pomocą przebieg zjawiska oraz obliczone wartości ciśnienia różnią się od rezultatów analiz przeprowadzonych przez Hammitta. W artykule podane zostały wyniki badań kawitacji nieustalonej. Na podstawie charakterystyk ciśnienia stwierdzono, że zjawisko ma oscylacyjny charakter, rozpoczyna się już z chwilą wzrostu ciśnienia głównej fali uderzenia hydraulicznego powyżej ciśnienia wrzenia cieczy, zaś maksymalne przyrosty ciśnienia kawitacyjnego mogą wielokrotnie przekraczać wartości amplitudy uderzenia hydraulicznego. Otrzymane wyniki wskazują, że dotychczasowe modele numeryczne w sposób niewłaściwy opisują zjawisko kawitacji nieustalonej.

---

The problem of unsteady cavitation in pipes caused by the water hammer i s considered. The cavitation is described by numerous numerical models, like the discrete vapour-cavity models (DVCM) and discrete gas-cavity models (DGCM). However, the obtained results of the simula-tion very often differ from experimental results, as well as from the theoretical analysis presented by Hammitt. New test data is presented in this paper. The results again show that the simulation models improperly describe the unsteady cavitation in the pipes. The experiments show that the pressure characteristics of cavitation are of oscillatory character, the cavitation phenomenon starts just after the main wave of the water hammer rises over the evaporation pressure, and that the maximum pressure increase i s many times higher than the water hammer amplitudes.