Page 30 - Dys

30

тиску при гідроударі в стальному водогоні досягає значень, близьких до

границі міцності матеріалу труб.

Під час гідроудару відбувається розрив потоку рідини, який спричиняє

поєднання впливу циклічного навантаження з кавітаційною дією рідини [40,

41]. Розглядають два типи кавітації у рідких системах: парова кавітація

(однокомпонентна система двофазного потоку) та газова кавітація

(двокомпонентна двофазна система). Експериментально показано, що

дисипація енергії у газорідинній суміші є вища, ніж тільки у рідинній фазі.

Для опису перехідного кавітаційного потоку у роботі [42] використали

дискретні моделі парової та газової порожнини, припускаючи, що

утворюються дискретні порожнини повітря у фіксованих ділянках

трубопроводу, та отримали узгодження чисельних результатів з

експериментальними даними.

Для вивчення початкового періоду кавітаційного впливу на сталь у

праці [43] використали фрактальний та вейвлет-аналіз зображень сканівного

електронного мікроскопу. Кавітаційні випроби реалізували магністрикційним

методом на зразках з нержавної сталі у водогінній воді. Виявили присутність

(рис. 1.2) та розвиток з часом хвиль мікропластичної деформації довжиною

до 40 мкм, окремих вирв та мікротріщин розміром кілька мікрон (відзначено

кружками). При цьому, втрати металу за кавітації розпочиналися вздовж

смуг ковзання. Виразки малих розмірів не змінювали розміри під час

випробувань, тому неістотно впливали на процес ККР поверхні. Водночас

пластична деформація та значні напруження на поверхні не тільки

стимулюють корозійні процеси, але й сприяють розвитку процесів втоми під

дією циклічного навантаження.

Розміри кавітаційних виразок за вібраційних випроб сягають кількох

мікрометрів [43–45], що є співмірні з діаметром кавітаційних мікроструменів.

Водночас існують виразки, сформовані мікропластичною деформацією, їх
величина і форма залежить від інтенсивності кавітаційної дії та властивостей

матеріалу [46, 47]. У ферито-перлітних сталях кавітаційне руйнування