通訊:13983250545
微信:ycsh638
QQ:469764481郵箱:ycsh6318@163.com
氣蝕現(xiàn)象:汽化形成的水蒸氣“氣泡”與水滴石穿
你敢相信一觸即破的氣泡可以摧毀一艘巨輪嗎?
1902年,當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的驅(qū)逐艦下水試航。不久后,艦艇航速下降,驅(qū)逐性能也大幅降低。在檢查中發(fā)現(xiàn),光滑的螺旋槳變得坑坑洼洼??擅髅鞑捎昧藰O耐腐蝕的合金,為什么還會(huì)出現(xiàn)這么嚴(yán)重的腐蝕呢?
力學(xué)家洛德·瑞利經(jīng)過10余年的研究發(fā)現(xiàn),造成艦船腐蝕嚴(yán)重的罪魁禍?zhǔn)拙谷皇撬锏臍馀荨?/span>為什么吹彈可破的氣泡有這么大的威力?它們又是怎么形成的呢?
艦艇在水中時(shí),螺旋槳快速旋轉(zhuǎn),在葉片附近就會(huì)形成一片低壓區(qū),壓力的降低會(huì)導(dǎo)致海水不加熱就能快速沸騰,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡。這些氣泡里不是普通的空氣,而是海水瞬間汽化形成的水蒸氣,內(nèi)部壓力極大。
在破裂時(shí),能量會(huì)集中釋放,產(chǎn)生極高的溫度和巨大的沖擊力,在周圍海水的高壓下,氣泡還會(huì)形成像子彈一樣的流束。它的速度約為5千米/秒,當(dāng)持續(xù)沖擊葉片表面,會(huì)產(chǎn)生無數(shù)的細(xì)孔和裂紋,加快螺旋槳的腐蝕,這種現(xiàn)象就是氣蝕現(xiàn)象。
我們常見的水滴石穿,形成的很大原因就是氣蝕。通過高速攝像機(jī)可以發(fā)現(xiàn),在水滴落地的瞬間,猛烈的撞擊下會(huì)有無數(shù)的氣泡產(chǎn)生,氣泡高速?zèng)_擊石頭。在長年累月的侵蝕下,再堅(jiān)硬的石頭都會(huì)敗下陣來。
氣蝕現(xiàn)象還常見于離心泵中。離心泵的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)形成低壓區(qū),當(dāng)壓力低于液體汽化的壓力時(shí),就會(huì)引起一部分液體蒸發(fā),產(chǎn)生大量水蒸氣氣泡。這些氣泡在傳輸進(jìn)高壓區(qū)域后,被擠壓急速破裂,產(chǎn)生的強(qiáng)烈沖擊力可達(dá)幾千個(gè)大氣壓,會(huì)猛烈沖擊水管,嚴(yán)重時(shí)能將水管擊穿。
除了氣蝕,離心泵啟動(dòng)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生一種氣縛現(xiàn)象。此時(shí)泵內(nèi)氣體未完全排出,葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)形成的低壓無法將液體吸進(jìn)來,泵就像被“氣體”縛住一樣 失去了自吸能力,而電機(jī)也會(huì)空轉(zhuǎn)燒壞。這種現(xiàn)象和氣蝕一樣,都會(huì)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)和刺耳的噪音,影響泵的正常工作。不過啟動(dòng)前,在泵內(nèi)灌滿液體,就可以有效避免氣縛。而避免氣蝕卻比較復(fù)雜,要防止水溫過高 壓力過低,還要加強(qiáng)材料的強(qiáng)度和韌性,才能降低氣蝕危害。
在長期對(duì)抗氣蝕危害中,人們也發(fā)現(xiàn)了氣蝕的用處,氣蝕發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的高沖擊力氣泡,能夠有效的清潔污漬。高壓水槍、自動(dòng)洗碗機(jī) 、沖牙器等,都是氣蝕被合理利用的產(chǎn)物,為生活也帶來了極大的便利。
聲明:本站未注明出處的轉(zhuǎn)載文章是出于傳遞更多信息之目的。若有未注明出處或標(biāo)注錯(cuò)誤或侵犯了您的合法權(quán)益,請(qǐng)與本網(wǎng)站聯(lián)系,我們將及時(shí)更正、刪除,謝謝!
歡迎關(guān)注本站"養(yǎng)魚第一線"微信公眾帳號(hào)和養(yǎng)魚第一線劉文俊視頻號(hào)!將會(huì)定期向你推送本號(hào)信息!將為你精誠服務(wù)!