Исследование стадийности развития кавитации в каналах по данным измерений гидро- и сонолюминесценции

Abstract

Условия развития кавитации исследуют с использованием эффекта эмиссии света жидкостью при схлопывании кавитационных пузырьков. В работе представлены результаты исследования кавитации в технических жидкостях посредством регистрации гидро- и сонолюминесценции. Условия возникновения гидро- и сонолюминесценции анализировали применительно к геометрии узкого канала, при регистрации применяли высокоскоростную видеокамеру и фотоумножитель. Получены универсальные пороговые значения скорости деформации возникновения гидролюминесценции в диапазоне 105 – 106 с–1, разработана методология для регистрации гидро- и сонолюминесценции в узких каналах для исследования стадийности развития кавитации. В разработанной экспериментальной установке контуры высокого давления разделялись на контур напора и измерительный контур. В контуре напора давление гидравлического масла создавалось с помощью шестеренчатого насоса. Посредством гидроцилиндра и подвижного поршня оно передавалось жидкости в измерительном контуре, которая далее пропускалась под давлением через узкий канал. Предложенная геометрия узкого канала давала возможность разделить явление гидролюминесценции в узком канале и сонолюминесценцию с последующей кавитацией при выходе жидкости в диффузор в результате падения давления. Конструкция установки и методология позволяли исследовать кавитационные эффекты для широкой номенклатуры технических жидкостей, в том числе агрессивных к материалам насосов высокого давления. Полученные результаты могут быть использованы при совершенствовании средств комплексной диагностики смазываемых узлов трения по параметрам продуктов износа в масле, методов подавления акустических эффектов кавитации и др.