чної енергії. Закон збереження енергії дає право прирівняти роботу сил тиску зміні кінетичної енергії рідини. З цієї рівності випливає рівняння Данила Бернуллі, яке виконується в будь-якому перетині трубки:
.
У цьому рівнянні - щільність рідини, - швидкість її течії, - тиск рідини в потоці, а - величина постійна. Прочитати її можна так: сума щільності кінетичної енергії і тиску в поточній рідини залишається незмінною.
Записане рівняння є фундаментальним в науці про рідини.
Вдивимося у формулу уважно. Ось що формула свідчить: чим вже перетин трубки, тим більше, чим більше, тим менше, а це означає В», що може виявитися настільки великим, що тиск стане менше деякого критичного. Газові або парові бульбашки, наявні в рухомої рідини і потрапили зону, де, починають збільшуватися в об'ємі, рідина В«кавитирующихВ», перетворюючись в піноподібну середу. Переміщаючись разом з потоком в область, де тиск, бульбашки починають схлопиваться і зникають. p> Отже, ми з упевненістю передбачаємо появу бульбашок у поточної рідини, грунтуючись, як на фундаменті, тільки на законі збереження енергії. Фундамент надійний і бульбашки шукати слід.
Насправді кавітація може відбуватися і тоді, коли в рідині з якої-небудь причини виникають ділянки, в яких швидкість її руху різна. Наприклад, поблизу обертових лопатей теплохода, або поблизу стрижня, вібруючого у воді.
В«Крапля камінь точитьВ» - це відомо всім. А ось, що бульбашка метал руйнує, - це видається не загальновідомо. Зареєстровано безліч випадків руйнування гребних гвинтів швидкохідних кораблів кавітаційними бульбашками. Ці руйнування інший раз виводять гвинт з ладу всього за кілька годин ходу корабля. Кавітаційна зона поблизу обертового гребного гвинта будівельникам кораблів ретельно досліджується з метою обрати оптимальну форму, при якій без шкоди для інших характеристик корабельного гвинта його кавітаціоннная стійкість буде найбільшою. Це важливий етап у конструюванні та виготовленні корабля.
А ось ще один приклад руйнівного впливу кавітації. Якщо у воді буде вібрувати металевий стрижень, його торцева поверхня вкриється вогнищами кавітаційного руйнування: бульбашки метал руйнують.
Є кілька припущень про механізм передачі летить бульбашки поверхні металу. Досягнувши поверхні перешкоди, бульбашка може швидко схлопнуться, порушити ударну хвилю, і це спричинить за собою удар води по поверхні. Фізики, докладно, що вивчали кавитационні руйнування металів, переконалися в тому, що імпульсні тиску, сприймаються поверхнею, виявляються достатніми, щоб бульбашки створювали і розвивали вогнища руйнувань на поверхні металу. Наприклад, так: багато разів повторюються імпульсні напруги призводять до локальних втомним руйнувань.
Висновок
У ході виконання роботи були розглянуті і вивчені тільки частина питань, пов'язаних з вивченням властивостей бульбашок в рідині.
У кожному розділі роботи бул...
