Determinarea coeficienților de cavitație incipientă la un robinet fluture

Se considera un robinet fluture cu clapa fixata la un anumit unghi ? (figura nr. 1).

Fig. Nr. 1

Considerand, pe o linie de curent, doua puncte, primul intr-o sectiune S amonte de robinet si al doilea in sectiunea s strangulata de prezenta clapei, si aplicand relatia lui Bernoulli in miscare permanenta, se obtine:

pggzpggzpg1121222222??++=+++?vv?

?

(1)

Diferenta de cote z1-z2 este neglijabila, ca si pierderile de presiune ?pg??, datorita distantei mici dintre puncte. Din ecuatia de continuitate, scrisa sub forma:

(2) QSs=?=?v1 v2

rezulta ca v2>v1 si se deduce:

pgpggSs2112221??=-?

??

???-????????v (3)

Crescand debitul, deci v1, la p1=ct., p2 va scade pana la valoarea presiunii de vaporizare a apei pv(t?) la temperatura respectiva.

In curentul de lichid exista nuclee de gaz nedizolvat, impuritati si alte suprafete de separatie. La p2= pv(t?) lichidul se vaporizeaza prin aceste suprafete de separatie si formeaza mici bule de vapori. Fenomenul de vaporizare a lichidului la temperatura constanta pe seama micsorarii presiunii si formarea de bule de vapori se numeste 'cavitatie'.

Antrenate de curent, bulele respective (de cavitatie sau cavitationale) se comprima (se sparg), practic instantaneu, in zonele cu presiuni mai mari, proces denumit 'implozie'. Implozia este insotita de un complex de fenomene mecanice, termice, electrice, chimice s.a. care distrug suprafetele udate. In prezent nu exista materiale care sa reziste la atacul cavitational

S-a constatat, experimental, ca fenomenul de cavitatie apare la