RU199096U1 - DEVICE FOR RESEARCHING THE CAVITATION STRENGTH OF MATERIALS - Google Patents

DEVICE FOR RESEARCHING THE CAVITATION STRENGTH OF MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
RU199096U1
RU199096U1 RU2020107357U RU2020107357U RU199096U1 RU 199096 U1 RU199096 U1 RU 199096U1 RU 2020107357 U RU2020107357 U RU 2020107357U RU 2020107357 U RU2020107357 U RU 2020107357U RU 199096 U1 RU199096 U1 RU 199096U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
cavitation
working container
concentrator
materials
Prior art date
Application number
RU2020107357U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Константинович Безюков
Владимир Анатольевич Жуков
Андрей Араратович Пуляев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова» filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О. Макарова»
Priority to RU2020107357U priority Critical patent/RU199096U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU199096U1 publication Critical patent/RU199096U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N3/00Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N3/56Investigating resistance to wear or abrasion

Abstract

Полезная модель относится к области испытаний оборудования, машин и механизмов, а именно к устройствам для исследования интенсивности эрозионных разрушений конструкционных материалов в условиях кавитации. Технический результат от использования полезной модели заключается в повышении достоверности результатов исследования. Устройство, также как и прототип, включает генератор электрических колебаний ультразвуковой частоты и ультразвуковую колебательную систему с концентратором механических колебаний, рабочую емкость с жидкостью и размещенные в ней, держатель с исследуемым образцом материала и концентратором механических колебаний, в отличие от прототипа рабочая емкость выполнена с возможностью герметичного закрывания, снабжена в верхней части горловиной для заполнения жидкостью и сливным клапаном для ее слива, подключена через невозвратный клапан к компрессору, оснащена нагревателем исследуемого образца, охладителем жидкости и терморегулятором. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the field of testing equipment, machines and mechanisms, namely, devices for studying the intensity of erosional destruction of structural materials under cavitation conditions. The technical result from the use of the utility model is to increase the reliability of the research results. The device, as well as the prototype, includes a generator of electrical oscillations of ultrasonic frequency and an ultrasonic oscillatory system with a concentrator of mechanical vibrations, a working container with liquid and placed in it, a holder with a sample of material under study and a concentrator of mechanical vibrations, unlike the prototype, the working container is made with the ability hermetically sealed, equipped in the upper part with a neck for filling with liquid and a drain valve for draining it, connected through a non-return valve to the compressor, equipped with a heater for the test sample, a liquid cooler and a thermostat. 2 wp f-ly, 1 dwg

Description

Полезная модель относится к средствам испытания оборудования, машин и механизмов, а именно к стендам для исследования интенсивности эрозионных разрушений конструкционных материалов в условиях кавитации. Достоинством предлагаемого устройства является обеспечение проведения исследования процессов изнашивания оборудования в широком диапазоне температур и давлений кавитирующей рабочей жидкости различного физико-химического состава, а также различного состава газов над ее свободной поверхностью, температуры исследуемых образцов, и выявление их влияния на эрозионную стойкость конструкционных материалов. The utility model relates to the means of testing equipment, machines and mechanisms, namely, to the stands for studying the intensity of erosional destruction of structural materials under cavitation conditions. The advantage of the proposed device is to ensure the study of the processes of wear of equipment in a wide range of temperatures and pressures of a cavitating working fluid of various physicochemical composition, as well as a different composition of gases above its free surface, the temperature of the samples under study, and identifying their effect on the erosion resistance of structural materials.

Известно, что большое количество элементов оборудования, машин и механизмов (детали цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего сгорания, рабочие колеса насосов и гидравлических турбин, гребные винты, трубные пучки теплообменных аппаратов и т. д.) эксплуатируются в условиях эрозии рабочих поверхностей потоками кавитирующих рабочих жидкостей Тузов Л.В., Безюков О.К., Афанасьева О.В. Вибрация судовых ДВС. – СПБ.: Изд-во политехн. ун-та, 2012. с. 183-188; Хмелёв С.С., Хмелёв В.Н., Голых Р.Н., Кузовников Ю.М. Разработка стенда для экспериментальных исследований кавитационно акустических явлений/ Научно-технический вестник Поволжья, 2015, №3, с. 231-234; Алмаметов Н.К., Гончаров В. К., Горшков А. С. Гульцев А. Д. Стенд для исследования кавитационных свойств морской воды. Авт. Св. СССР №457906, 1975; ASTM G32-16, Standard Test Method for Cavitation Erosion Using Vibratory Apparatus, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016, www.astm.org). It is known that a large number of elements of equipment, machines and mechanisms (parts of the cylinder-piston group of internal combustion engines, impellers of pumps and hydraulic turbines, propellers, tube bundles of heat exchangers, etc.) are operated under conditions of erosion of working surfaces by flows of cavitating working fluids Tuzov L.V., Bezyukov O.K., Afanasyeva O.V. Vibration of ship internal combustion engines. - SPB .: Publishing house of polytechnic. University, 2012. p. 183-188; Khmelev S.S., Khmelev V.N., Golykh R.N., Kuzovnikov Yu.M. Development of a stand for experimental studies of cavitation acoustic phenomena / Scientific and technical bulletin of the Volga region, 2015, No. 3, p. 231-234; Almametov N.K., Goncharov V.K., Gorshkov A.S. Gultsev A.D. Stand for the study of the cavitation properties of sea water. Auth. St. USSR No. 457906, 1975; ASTM G32-16, Standard Test Method for Cavitation Erosion Using Vibratory Apparatus, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016, www.astm.org).

Воздействие кавитации приводит к интенсивному эрозионному разрушению оборудования, машин и механизмов. При этом интенсивность эрозионных разрушений определяется как свойствами конструктивных материалов, так и параметрами и свойствами кавитирующих жидкостей, составом поглощённых ими газов (Безюков О. К., Жуков В. А. Охлаждающие жидкости транспортных ДВС. СПб.: СПГУВК, 2009. – 263с.).The impact of cavitation leads to intense erosional destruction of equipment, machines and mechanisms. In this case, the intensity of erosional destruction is determined both by the properties of structural materials and by the parameters and properties of cavitating liquids, the composition of the gases absorbed by them (Bezyukov O.K., Zhukov V.A. Cooling liquids of transport internal combustion engines. SPb .: SPGUVK, 2009. - 263p. ).

Для определения ресурсных показателей оборудования, узлов машин и механизмов, необходимо располагать сведениями об интенсивности эрозионно-коррозионных разрушений конструкционных материалов. С этой целью используются кавитационные стенды, имитирующие различные условия эксплуатации оборудования.To determine the service life of equipment, units of machines and mechanisms, it is necessary to have information on the intensity of erosion-corrosion destruction of structural materials. For this purpose, cavitation stands are used that simulate various operating conditions of the equipment.

Известен способ определения кавитационной износостойкости (патент РФ №2359245, опубл.2009), заключающийся в действии кавитации на исследуемую зону, отличающийся тем, что кавитационное поле создается при помощи ультразвука в жидкой среде, где происходит равномерное воздействие на поверхность микрошлифа исследуемого материала. Недостатком устройства, осуществляющего способ, является ограниченность области исследований из-за отсутствия возможности изменять температуру и давление рабочей жидкости, состава газа над ее свободной поверхностью из-за негерметичности рабочей камеры. There is a known method for determining cavitation wear resistance (RF patent No. 2359245, publ. 2009), which consists in the action of cavitation on the investigated area, characterized in that the cavitation field is created using ultrasound in a liquid medium, where there is a uniform effect on the surface of the microsection of the test material. The disadvantage of the device implementing the method is the limited scope of research due to the inability to change the temperature and pressure of the working fluid, the composition of the gas above its free surface due to leaks in the working chamber.

Известен стенд для исследований кавитационных разрушений составных частей системы охлаждения судового двигателя внутреннего сгорания по а.с. SU №1511618, опубл.1989, содержащий гидравлический контур, включающий кавитационную камеру, снабженную магнитострикционным вибратором, и регуляторы потока жидкости, отличающийся тем, что с целью повышения точности, гидравлический контур подключается к двигателю внутреннего сгорания через первый из регуляторов, а кавитационная камера (рабочая емкость) подключена к контуру параллельно через второй и третий регуляторы, подсоединенные соответственно до и после первого регулятора.Known stand for studies of cavitation destruction of the components of the cooling system of a ship internal combustion engine along.with. SU No. 1511618, publ. 1989, containing a hydraulic circuit including a cavitation chamber equipped with a magnetostrictive vibrator, and fluid flow regulators, characterized in that in order to improve accuracy, the hydraulic circuit is connected to the internal combustion engine through the first of the regulators, and the cavitation chamber ( working capacity) is connected to the circuit in parallel through the second and third regulators connected, respectively, before and after the first regulator.

Известное техническое решение обладает ограниченной областью применения, так как включено в систему охлаждения конкретного двигателя, с присущим только для него набором физико-химических свойств и параметров охлаждающей жидкости. Для расширения области исследования эрозионно-корозионных разрушений необходимо использование других типов двигателей путем монтажа на нем дополнительного контура.The known technical solution has a limited field of application, since it is included in the cooling system of a specific engine, with a set of physical and chemical properties and parameters of the coolant inherent only for it. To expand the field of investigation of erosion and corrosion damage, it is necessary to use other types of engines by installing an additional circuit on it.

Известно устройство кавитационного изнашивания материалов по патенту РФ № 2309401, опубл. 2007, содержащее магнитострикционный преобразователь, концентратор колебаний, установленный с возможностью изменения зазора между ним и испытуемым образцом, емкость с жидкостью и крепежную оправку для образца, отличающееся тем, что дополнительно содержит фиксирующие положение изнашиваемой поверхности кронштейны цилиндрической формы с крыльчаткой, выполненные с возможностью вращения вокруг своей оси и перекатывания по поверхности износа испытываемого образца, база крепления кронштейнов жестко связана с корпусом магнитострикционного преобразователя, крепежная оправка содержит полость с пружиной и клапан, выполненные с возможностью обеспечения постоянного контакта испытываемого образца с кронштейнами.Known device for cavitation wear of materials according to RF patent No. 2309401, publ. 2007, containing a magnetostrictive transducer, an oscillation concentrator installed with the ability to change the gap between it and the test sample, a container with a liquid and a fixing mandrel for the sample, characterized in that it additionally contains cylindrical brackets with an impeller that fix the position of the wear surface, made with the possibility of rotation around its axis and rolling over the wear surface of the test specimen, the base for fastening the brackets is rigidly connected to the housing of the magnetostrictive transducer, the fastening mandrel contains a cavity with a spring and a valve made with the possibility of ensuring constant contact of the test specimen with the brackets.

Однако это техническое решение также обладает узкой областью применения, так как не обеспечивает возможность изменения параметров охлаждающей жидкости и газа в негерметичной рабочей камере.However, this technical solution also has a narrow field of application, since it does not provide the ability to change the parameters of the coolant and gas in a leaky working chamber.

Из известных аналогов наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство для исследования кавитационной прочности материалов по патенту РФ на полезную модель №163845, МПК G01N 3/56, 2016, выбранное в качестве прототипа. Of the known analogs, the closest to the claimed technical solution is a device for studying the cavitation strength of materials according to the RF patent for a useful model No. 163845, IPC G01N 3/56, 2016, selected as a prototype.

Указанное устройство состоит из генератора электрических колебаний ультразвуковой частоты и ультразвуковой колебательной системы со сменным рабочим инструментом, размещенным в негерметичной рабочей емкости. В прототипе использован электромеханический преобразователь (пьезоэлектрический или магнитострикционный) и сменный рабочий инструмент, который может выполняться из различных металлов, подвергаемых исследованию на кавитационную прочность. Возможно также исследование кавитационного изнашивания образцов, размещаемых на некотором расстоянии перед излучающей поверхностью инструмента. The specified device consists of a generator of electrical oscillations of ultrasonic frequency and an ultrasonic vibrating system with a replaceable working tool placed in a leaky working vessel. The prototype uses an electromechanical transducer (piezoelectric or magnetostrictive) and a replaceable working tool, which can be made of various metals that are subjected to research for cavitation strength. It is also possible to study the cavitation wear of samples placed at a certain distance in front of the radiating surface of the instrument.

Данное техническое решение обладает рядом недостатков. Из-за использования негерметичной рабочей емкости в данном устройстве невозможно:This technical solution has several disadvantages. Due to the use of a leaking working container in this device, it is impossible:

проведение исследований кавитационного разрушения материалов при различных давлениях и температурах жидкости; conducting research on cavitation destruction of materials at various pressures and temperatures of the liquid;

проведение исследований эрозионных разрушений при температурах образцов материалов, отличных от температуры кавитирующей жидкости; research of erosional damage at temperatures of material samples other than the temperature of the cavitating liquid;

проведение исследований влияние состава и свойств газов над поверхностью кавитирующей рабочей жидкости на интенсивность эрозионных разрушений; research on the effect of the composition and properties of gases above the surface of the cavitating working fluid on the intensity of erosion damage;

обеспечение контроля и регулирования температуры исследуемого образца, с целью определения ее влияния на интенсивность кавитационных разрушений. ensuring control and regulation of the temperature of the test sample, in order to determine its effect on the intensity of cavitation damage.

Выявленные недостатки прототипа являются причиной невозможности получения достоверных результатов исследования эрозионных процессов в условиях, соответствующих реальным условиям эксплуатации энергетического оборудования, а именно, в условиях: повышенных температур и давлений, различном физико-химическом составе газа над свободной поверхностью кавитирующей жидкости. Это в свою очередь, снижает точность оценки предельного срока эксплуатации элементов энергетического оборудования, машин и механизмов (двигателей внутреннего сгорания, насосов, теплообменных аппаратов и т.д.). The revealed shortcomings of the prototype are the reason for the impossibility of obtaining reliable results of the study of erosion processes under conditions corresponding to the real operating conditions of power equipment, namely, under conditions of: elevated temperatures and pressures, different physicochemical composition of the gas above the free surface of the cavitating liquid. This, in turn, reduces the accuracy of estimating the maximum service life of power equipment elements, machines and mechanisms (internal combustion engines, pumps, heat exchangers, etc.).

Заявляемая полезная модель позволяет повысить достоверность результатов исследования интенсивности эрозионных разрушений конструкционных материалов в условиях кавитации. The claimed utility model makes it possible to increase the reliability of the results of investigating the intensity of erosional destruction of structural materials under cavitation conditions.

Для решения проблемы используется следующая совокупность существенных признаков: в устройстве для исследования кавитационной прочности материалов, включающем, также как и прототип, рабочую емкость с жидкостью, генератор электрических колебаний ультразвуковой частоты с ультразвуковой колебательной системой и концентратором механических колебаний, размещенным в жидкости, и держатель с исследуемым образцом, также размещенный в жидкости, в о т л и ч и е о т п р о т о т и п а , рабочая емкость выполнена герметичной, с возможностью подключения через невозвратный клапан к источнику как высокого, так и низкого давления и снабжена в верхней части горловиной для заполнения жидкостью и сливным клапаном для ее слива, при этом внутри емкости размещен нагреватель, выполненный с возможностью размещения в нем испытуемого образца, и теплообменник, обеспечивающий постоянство заданной температуры жидкости. To solve the problem, the following set of essential features is used: in a device for studying the cavitation strength of materials, including, as well as a prototype, a working container with a liquid, a generator of electric oscillations of ultrasonic frequency with an ultrasonic oscillatory system and a concentrator of mechanical vibrations placed in the liquid, and a holder with the sample under study, also placed in a liquid, including a prototype, the working container is made sealed, with the ability to connect through a non-return valve to a source of both high and low pressure and is equipped with in the upper part with a neck for filling with liquid and a drain valve for draining it, while a heater is placed inside the container, made with the possibility of placing a test sample in it, and a heat exchanger that ensures the constancy of the specified temperature of the liquid.

Сущность полезной модели заключается в выполнении рабочей емкости закрытой со всех сторон и герметичной для воздуха и жидкости в собранном виде устройства. В свою очередь в процессе установки или извлечения исследуемого материала емкость может быть разгерметизирована и открыта. Это позволяет создавать внутри емкости условия, соответствующие реальным условиям эксплуатации энергетического оборудования, при проведении исследований кавитационной прочности конструкционных материалов. The essence of the utility model consists in making a working container closed on all sides and sealed for air and liquid in the assembled form of the device. In turn, during the installation or removal of the test material, the container can be depressurized and opened. This makes it possible to create conditions inside the tank that correspond to the real operating conditions of power equipment when conducting research on the cavitation strength of structural materials.

Сопоставление предлагаемого устройства для исследования кавитационной прочности материалов и прототипа показало, что поставленная задача - повышение достоверности результатов исследования интенсивности эрозионных разрушений конструкционных материалов в условиях кавитации за счет создания условий, соответствующих реальным условиям эксплуатации энергетического оборудования решается в результате новой совокупности признаков, что доказывает соответствие предлагаемой полезной модели критерию «новизна». Comparison of the proposed device for the study of the cavitation strength of materials and the prototype showed that the task posed is to increase the reliability of the results of the study of the intensity of erosional destruction of structural materials under cavitation conditions by creating conditions corresponding to the real operating conditions of power equipment is solved as a result of a new set of features, which proves the compliance with the proposed utility model to the criterion "novelty".

Сущность предлагаемого технического решения поясняется графическими материалами, где (фиг.1) представлено схематическое изображение устройства для исследования кавитационной прочности материалов. The essence of the proposed technical solution is illustrated by graphic materials, where (figure 1) presents a schematic representation of a device for studying the cavitation strength of materials.

Предлагаемое устройство состоит из генератора электрических колебаний ультразвуковой частоты с ультразвуковой колебательной системой и концентратором механических колебаний 1, рабочей емкости 2 с исследуемой жидкостью 3. Концентратор 1 создает эффект ультразвуковых колебаний в жидкости 3, заполняющей рабочую емкость 2. В верхней части емкости 2 выполнена горловина 4 для заполнения жидкостью; для слива жидкости служит управляемый клапан 5. В емкости также предусмотрены: смотровое окно 6, через которое осуществляется наблюдение за процессами, протекающими в емкости 2, и невозвратный клапан 7. Для обеспечения постоянства давления при проведении испытаний и безопасности установки устройство снабжено предохранительным (регулирующим) клапаном 8. Внутри емкости 2 размещают держатель 9 исследуемого образца 10. Для подачи воздуха в емкость служит источник высокого или низкого давления (компрессор, вакуумный насос или газовый баллон). Источник давления, для подключения которого в устройстве предусмотрен невозвратный клапан 7, обеспечивает изменение давления в рабочей емкости 2. Внутри емкости 2 также размещены нагреватель 11, (например, термоэлектрический), служащий для нагревания испытуемых образцов 10 и жидкости 3, теплообменник (змеевик) 12, выполняющий функцию охладителя (нагревателя) жидкости 3, и обеспечивающий постоянство заданной температуры The proposed device consists of a generator of electrical oscillations of ultrasonic frequency with an ultrasonic vibrational system and a concentrator of mechanical vibrations 1, a working vessel 2 with the test liquid 3. The concentrator 1 creates the effect of ultrasonic vibrations in a liquid 3 filling the working vessel 2. In the upper part of the vessel 2 there is a neck 4 for filling with liquid; a controlled valve 5 serves to drain the liquid. The tank also provides: a viewing window 6, through which the processes occurring in the tank 2 are monitored, and a non-return valve 7. To ensure constant pressure during testing and the safety of the installation, the device is equipped with a safety (regulating) valve 8. Inside the container 2 is placed the holder 9 of the test sample 10. A source of high or low pressure (compressor, vacuum pump or gas cylinder) is used to supply air to the container. The pressure source, for which a non-return valve 7 is provided in the device, provides a pressure change in the working vessel 2. Inside the vessel 2 there is also a heater 11 (for example, thermoelectric), which serves to heat the test samples 10 and liquid 3, a heat exchanger (coil) 12 , performing the function of a cooler (heater) of liquid 3, and ensuring the constancy of the set temperature

за счет циркулирующей проточной воды, и терморегулятор 13, обеспечивающий автоматическое поддержание заданной температуры. Для замеров температур жидкости 3 и испытуемого образца 10 используются пирометр или тепловизор, установленные в емкости 2. due to circulating running water, and a thermostat 13, which ensures automatic maintenance of the set temperature. To measure the temperatures of liquid 3 and test sample 10, a pyrometer or thermal imager installed in container 2 is used.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

Испытуемый образец 10, выполненный из чугуна, стали или иного металла, с держателем 9 закрепляют в термоэлектрическом нагревателе 11 и помещают в рабочую емкость 2. Емкость закрывают и обеспечивают ее герметичность для газов The test sample 10, made of cast iron, steel or other metal, with a holder 9 is fixed in a thermoelectric heater 11 and placed in a working container 2. The container is closed and its gas tightness is ensured

и жидкостей, после чего внутрь нее через горловину 4 заливают жидкость 3 (например, пресную или морскую воду, бензин или дизельной топливо, спирт или водотопливную эмульсию). Контроль заполнения осуществляется с помощью смотрового окна 6. Затем заполняют оставшийся от жидкости 3 объем емкости воздухом или иным газом и с помощью источника высокого или низкого давления обеспечивают его заданное давление. С помощью змеевика теплообменника 12 с проточной водой, расход которой при проведении испытаний регулируется в зависимости от заданной температур жидкости 3, термоэлектрического нагревателя 11 и терморегулятора 13 с автоматическим управлением, обеспечивают нагрев и поддержание заданных температур образца 10 и жидкости 3. Включают ультразвуковой генератор, который создает колебания концентратора 1, что приводит к возникновению кавитационного «облака» над поверхностью образца 10. Замыкание кавитационных пузырьков вызывает эрозионные разрушения образца 10, величина которых зависит от прочности материала, его температуры, физико-химических свойств, давления и температуры жидкости 3 и физико-химических свойств и концентрации растворенного в ней газа. Периодическое взвешивание образца 10 после извлечения его из рабочей емкости 2 позволяет определить динамику разрушений и прогнозировать эрозионную стойкость деталей оборудования, которые изготовлены из этого же материала.and liquids, after which liquid 3 is poured into it through the neck 4 (for example, fresh or sea water, gasoline or diesel fuel, alcohol or water-fuel emulsion). The filling control is carried out using the viewing window 6. Then the volume of the container remaining from the liquid 3 is filled with air or another gas and, using a high or low pressure source, its specified pressure is provided. Using the coil of the heat exchanger 12 with running water, the flow of which during the tests is regulated depending on the set temperature of the liquid 3, the thermoelectric heater 11 and the thermostat 13 with automatic control, they provide heating and maintenance of the set temperatures of the sample 10 and the liquid 3. An ultrasonic generator is turned on, which creates vibrations of the concentrator 1, which leads to the appearance of a cavitation "cloud" above the surface of the sample 10. The closure of cavitation bubbles causes erosional destruction of the sample 10, the magnitude of which depends on the strength of the material, its temperature, physicochemical properties, pressure and temperature of the liquid 3 and the physical chemical properties and concentration of gas dissolved in it. Periodic weighing of the sample 10 after removing it from the working container 2 makes it possible to determine the dynamics of destruction and to predict the erosion resistance of equipment parts that are made of the same material.

Таким образом, в заявленной полезной модели обеспечивается возможность исследования интенсивности эрозионных разрушений конструкционных материалов в реальных условиях работы энергетического оборудования. Это в свою очередь позволяет определить ресурсные показатели оборудования и его отдельных узлов. Достоинствами предложенного технического решения являются возможность проведения исследований кавитационного разрушения материалов:Thus, in the claimed utility model, it is possible to study the intensity of erosional destruction of structural materials in real conditions of operation of power equipment. This, in turn, allows you to determine the resource indicators of the equipment and its individual units. The advantages of the proposed technical solution are the possibility of conducting studies of cavitation destruction of materials:

в широком диапазоне давлений и температур;in a wide range of pressures and temperatures;

при температурах образцов, изготовленных из различных материалов, и имеющих температуру, отличающуюся от температуры кавитирующей жидкости;at temperatures of samples made of various materials and having a temperature different from the temperature of the cavitating liquid;

при различном составе газов над поверхностью кавитирующей рабочей жидкости на интенсивность эрозионных разрушений.with different composition of gases above the surface of the cavitating working fluid on the intensity of erosion damage.

Проведение исследований на предлагаемой установке позволит определить влияние широкого перечня факторов на интенсивность кавитационных разрушений элементов энергетического оборудования, машин и механизмов. Carrying out research on the proposed installation will allow to determine the influence of a wide range of factors on the intensity of cavitation destruction of elements of power equipment, machines and mechanisms.

Описанное устройство разработано специалистами кафедры теории и конструкции судовых ДВС ФГБОУ ВО «Государственный университет морского и речного флота имени адмирала С.О.Макарова» в процессе выполнения научно-исследовательской работы «Совершенствование методов проектирования, технической эксплуатации дизелей, судового энергетического и теплообменного оборудования». Полезная модель была реализована для условий, характерных для систем охлаждения высокооборотных дизельных двигателей. Проведенные испытания изделия дали положительный результат, подтвердивший возможность использования устройства для проведения комплекса исследований эрозионной стойкости чугунов, сталей при кавитации в пресной воде с присадками и в антифризах.The described device was developed by specialists of the Department of Theory and Design of Marine Internal Combustion Engines of the Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education "State University of Maritime and River Fleet named after Admiral S.O. Makarov" in the process of performing research work "Improving design methods, technical operation of diesel engines, ship power and heat exchange equipment." The utility model was implemented for conditions typical for cooling systems of high-speed diesel engines. The tests of the product gave a positive result, which confirmed the possibility of using the device for carrying out a complex of studies of the erosion resistance of cast irons, steels during cavitation in fresh water with additives and in antifreezes.

Изложенное позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость». The foregoing allows us to conclude that the claimed utility model meets the criterion of "industrial applicability".

Claims (1)

Устройство для исследования кавитационной прочности материалов, включающее рабочую емкость с жидкостью, генератор электрических колебаний ультразвуковой частоты с ультразвуковой колебательной системой и концентратором механических колебаний, размещенным в жидкости, и держатель с исследуемым образцом, также размещенным в жидкости, отличающееся тем, что рабочая емкость выполнена с возможностью герметичного закрывания и подключения через невозвратный клапан к источнику как высокого, так и низкого давления и снабжена в верхней части горловиной для заполнения жидкостью и сливным клапаном для ее слива, при этом внутри рабочей емкости размещен нагреватель, выполненный с возможностью размещения в нем испытуемого образца, и теплообменник, обеспечивающий постоянство заданной температуры жидкости.A device for studying the cavitation strength of materials, including a working container with a liquid, a generator of electric oscillations of ultrasonic frequency with an ultrasonic vibrating system and a concentrator of mechanical vibrations placed in the liquid, and a holder with a test sample also placed in the liquid, characterized in that the working container is made with the possibility of hermetically closing and connecting through a non-return valve to a source of both high and low pressure and is equipped in the upper part with a neck for filling with liquid and a drain valve for draining it, while a heater is placed inside the working container, made with the possibility of placing a test sample in it, and a heat exchanger that ensures the constant temperature of the liquid.
RU2020107357U 2020-02-18 2020-02-18 DEVICE FOR RESEARCHING THE CAVITATION STRENGTH OF MATERIALS RU199096U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107357U RU199096U1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 DEVICE FOR RESEARCHING THE CAVITATION STRENGTH OF MATERIALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020107357U RU199096U1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 DEVICE FOR RESEARCHING THE CAVITATION STRENGTH OF MATERIALS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU199096U1 true RU199096U1 (en) 2020-08-13

Family

ID=72086534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020107357U RU199096U1 (en) 2020-02-18 2020-02-18 DEVICE FOR RESEARCHING THE CAVITATION STRENGTH OF MATERIALS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU199096U1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU563605A1 (en) * 1976-01-04 1977-06-30 Государственный Ремонтно-Строительный Специализированный Трест "Укрцветметремонт" Instation for testing materials on erosion-
SU1538100A1 (en) * 1988-05-27 1990-01-23 Центральный научно-исследовательский дизельный институт Method of determining cavitation endurance of parts
SU1652883A1 (en) * 1989-01-06 1991-05-30 Краснодарский политехнический институт Method for testing of materials for cavitation erosion
RU2568167C2 (en) * 2013-12-24 2015-11-10 Негосударственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Сибирская академия права, экономики и управления" (НОУ ВПО САПЭУ) Method for determining erosion resistance of solid micro- and nanoobjects
RU163845U1 (en) * 2016-02-08 2016-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий АлтГТУ" DEVICE FOR RESEARCH OF CAVITATIONAL STRENGTH OF MATERIALS

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU563605A1 (en) * 1976-01-04 1977-06-30 Государственный Ремонтно-Строительный Специализированный Трест "Укрцветметремонт" Instation for testing materials on erosion-
SU1538100A1 (en) * 1988-05-27 1990-01-23 Центральный научно-исследовательский дизельный институт Method of determining cavitation endurance of parts
SU1652883A1 (en) * 1989-01-06 1991-05-30 Краснодарский политехнический институт Method for testing of materials for cavitation erosion
RU2568167C2 (en) * 2013-12-24 2015-11-10 Негосударственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Сибирская академия права, экономики и управления" (НОУ ВПО САПЭУ) Method for determining erosion resistance of solid micro- and nanoobjects
RU163845U1 (en) * 2016-02-08 2016-08-10 Общество с ограниченной ответственностью "Центр ультразвуковых технологий АлтГТУ" DEVICE FOR RESEARCH OF CAVITATIONAL STRENGTH OF MATERIALS

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gopalakrishna et al. An experimental study of flash evaporation from liquid pools
CN107502733B (en) A kind of temperature controllable deep cooling laser peening method and device
CN105891034A (en) Visualized testing device for cavitation-cavitation erosion relation measurement
CN105758786B (en) Metal corrosion test's analogue means in dynamic environment
CN208255104U (en) Solid-liquid phase change material volume change rate test experimental device
CN103257104A (en) Protection material hot-cold pulse fatigue resistance test apparatus
CN109900579B (en) Device for realizing erosion corrosion test of sea water pump impeller
RU199096U1 (en) DEVICE FOR RESEARCHING THE CAVITATION STRENGTH OF MATERIALS
Wang et al. Image post-processed approaches for cavitating flow in orifice plate
Zhang et al. Numerical and experimental studies of cavitation behavior in water-jet cavitation peening processing
CN212748678U (en) Corrosion cycle fatigue testing machine
Schmitt et al. Modeling Microturbulencesat Surface Imperfections as Related to Flow-Induced Localized Corrosion
Gomboc et al. Cavitation Erosion Prediction at Vibrating Walls by Coupling Computational Fluid Dynamics and Multi-body-Dynamic Solutions
Guedes et al. Speed of sound in liquid R134a
Papavinasam et al. Inhibitor Selection for internal corrosion control of pipelines: 1. Laboratory Methodologies
CN202795080U (en) Engine cooling liquid vibration resistance cavitation erosion test temperature control device
Wang et al. Study on piston slap induced liner cavitation
Zhukov et al. Influence of operational factors on the properties of working fluids of piston engines
CN105954181A (en) Corrosion experiment box simulating condensing environment and using method thereof
CN108801826A (en) Cavitation prediction method, cavitation prediction equipment and cavitation erosion prognostic experiment device
RU214994U1 (en) Impeller for testing protective coatings for cavitation resistance
Margulis et al. Cavitation Control Through Diesel-Engine Water Treatment
Ramírez-Arreola et al. Influence of swirl number and incidence angle on erosion-corrosion behavior of API 5L X-52 steel under swirling jets
RU216849U1 (en) DOUBLE-LOOP COOLING UNIT OF THE STAND FOR DETERMINING THE DEGREE OF AGGRESSIVENESS OF FORMATION FLUID AND PROTECTIVE PROPERTIES OF THE CORROSION INHIBITOR
Sari et al. In-situ study of the thermal properties of hydrate slurry by high pressure DSC