Możliwość oceny liczby kawitacji w procesach kawitacji hydrodynamicznej z uwzględnieniem wpływu geometrii wzbudnika kawitacji
Article in Polish
PDF file (pobrano 900 razy)
Streszczenie
W artykule omówiono problematykę określenia wielkości liczby kawitacji w strefie skawitowanej cieczy w funkcji ciśnienia zasilania oraz długości strefy kawitacji z uwzględnieniem wpływu kształtu wzbudnika kawitacji. Badania przeprowadzono na opisanym stanowisku doświadczalnym, z wykorzystanymi do rejestracji manometrami piezoelektrycznymi i wykonanymi torami pomiarowymi, współpracującymi z komputerowym systemem zbierania i przetwarzania danych. W pracy podano przykłady zmian ciśnienia i temperatury po stronie rozprężnej kawitatora, a także zmian ciśnienia w funkcji odległości od miejsca powstawania kawitacji. Omówiono także możliwości oceny pulsacji ciśnienia w funkcji odległości od wzbudnika. Opracowana metodyka badań umożliwia analizę wpływu konstrukcji wzbudnika kawitacji hydrodynamicznej na długość strefy skawitowanej cieczy oraz określenia lokalnych oscylacji ciśnienia kawitacji.
Słowa kluczowe
ciśnienie w strefie kawitacji, kawitacja hydrodynamiczna, liczba kawitacji
The evaluation of the cavitation numberin hydrodynamic cavitation including the influence of the orifice plate geometry
Abstract
The paper presents the determination problem of cavitation number in cavitation zone in liquids as as the function of supply pressure and of the length of the cavitation zone. The problem concerns the influence of the orifice plates geometry. The research is described on experimental setup developed with the use of piezoelectric manometers to record the tracks compatible with the computer measuring system of data collection and processing. The paper gives some examples of changes in downstream pressure as well as temperature and pressure changes as the function of distance from the source of cavitation. The possibility of evaluation of pulse pressure at specified distances from the orifice plate is discussed. The presented research methodology allows for the analysis of the effect of orifice plate geometry on the length of the cavitation zone as well as the determination of local pressure oscillations in cavitation zone.
Keywords
cavitation number, hydrodynamic cavitation, pressure in cavitation zone
Bibliography
- Arrojo S., Benito Y.: A theoretical study of hydrodynamic cavitation, “Ultrasonics Sonochemistry”, 2008, 15, 203-211.
- Bagieński J.: Kawitacja w urządzeniach wodociągowych i ciepłowniczych, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1998, Poznań
- Braeutigam P., Franke M., Wu Z.L., Ondruschka B.: Role of different parameters in the optimization of hydrodynamic cavitation, “Chem. Eng. Technol.”, 2010, 33(6). 932-940.
- Cai .1., Huai X., Li X.: Dynamic behaviors of cavitation buble for the steady cavitating flow, “Journal of Thermal Science”, 18, 2009, 338-344.
- Franc IP., Michel J.M.: Fundamentals of cavitation, Kluwer Academic Publishers, 2004, Dordrecht.
- Gogate P.R.: Cavitational reactors for process intensification of chemical processing applications: A critical review, “Chemical Engineering and Processing”, 47, 2008, 515-527.
- Jyoti K., Pandit A.: Effect of cavitation on chemical disinfection efficiency, “Water Research”, 38, 2004, 2249-2258.
- Litwinienko A., Nekroz A., Łukasik K.: Technologiczne zastosowanie kawitacji hydrodynamicznej - doświadczenia i perspektywy, Lubelskie Towarzystwo Naukowe, 2005, Lublin.
- Ozonek J., Odrzywolski A., Depta M., Kujawska J.: Degradacja WWA w roztworze wodnym w warunkach kawitacji hydrodynamicznej, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska Polskiej Akademii Nauk, 58, 2009, 167-175.
- Sivakumar M., Pandit A.: Wastewater treatment: a novel energy efficient hydrodynamic cavitation technique, “Ultrasonic Sonochemistry”, 9, 2002, 123-131.
- Szulżyk-Cieplak J., Fijałkowski S., Ozonek J.: Wykorzystanie zjawiska kawitacji hydrodynamicznej w technologii oczyszczania wody i ścieków, Materiały II Kongresu Inżynierii Środowiska, tom 1, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, 33, 2005, 279-282