Денис Викторович Ефремов,
614068, г. Пермь, ул. Академика Королева, д. 1.
Denis V. Efremov,
1, ul. Akademika Koroleva, Perm, 614013.
Сергей Витальевич Уваров,
614068, г. Пермь, ул. Академика Королева, д. 1.
Sergey V. Uvarov,
1, ul. Akademika Koroleva, Perm, 614013.
Николай Васильевич Дежкунов,
220013, г. Минск, ул. П. Бровки, д. 6.
Nikolay V. Dezhkunov,
6, ul. P. Brovki, Minsk, 220013.
Олег Борисович Наймарк,
614068, г. Пермь, ул. Академика Королева, д. 1.
Oleg B. Naimark,
1, ul. Akademika Koroleva, Perm, 614013.
Условия развития кавитации исследуют с использованием эффекта эмиссии света жидкостью при схлопывании кавитационных пузырьков. В работе представлены результаты исследования кавитации в технических жидкостях посредством регистрации гидро- и сонолюминесценции. Условия возникновения гидро- и сонолюминесценции анализировали применительно к геометрии узкого канала, при регистрации применяли высокоскоростную видеокамеру и фотоумножитель. Получены универсальные пороговые значения скорости деформации возникновения гидролюминесценции в диапазоне 105 – 106 с–1, разработана методология для регистрации гидро- и сонолюминесценции в узких каналах для исследования стадийности развития кавитации. В разработанной экспериментальной установке контуры высокого давления разделялись на контур напора и измерительный контур. В контуре напора давление гидравлического масла создавалось с помощью шестеренчатого насоса. Посредством гидроцилиндра и подвижного поршня оно передавалось жидкости в измерительном контуре, которая далее пропускалась под давлением через узкий канал. Предложенная геометрия узкого канала давала возможность разделить явление гидролюминесценции в узком канале и сонолюминесценцию с последующей кавитацией при выходе жидкости в диффузор в результате падения давления. Конструкция установки и методология позволяли исследовать кавитационные эффекты для широкой номенклатуры технических жидкостей, в том числе агрессивных к материалам насосов высокого давления. Полученные результаты могут быть использованы при совершенствовании средств комплексной диагностики смазываемых узлов трения по параметрам продуктов износа в масле, методов подавления акустических эффектов кавитации и др.
Conditions for the development of cavitation are studied using the effect of light emission from a liquid during the collapse of cavitation bubbles. The results of studying cavitation in technical fluids by recording hydro- and sonoluminescence are presented. Conditions for the occurrence of hydro- and sonoluminescence were analyzed in relation to the geometry of a narrow channel; a high-speed video camera and a photomultiplier were used for recording. Universal threshold values for the strain rate of hydroluminescence in the range of 105 – 106 sec–1 have been obtained, and a methodology has been developed for recording hydro- and sonoluminescence in narrow channels to study the stages of the cavitation development. The proposed experimental setup contained two high-pressure circuits, i.e., a pressure circuit and a measuring circuit. In the pressure circuit, hydraulic oil pressure was created using a gear pump. By means of a hydraulic cylinder and a movable piston, it was transmitted to the liquid in the measuring circuit, which was then passed under pressure through a narrow channel. The proposed geometry of a narrow channel provided separation of the phenomena of hydroluminescence in a narrow channel and sonoluminescence with subsequent cavitation when the liquid exits into the diffuser as a result of a pressure drop. The design of the setup and methodology made it possible to study cavitation effects in a wide range of technical fluids, including those that are aggressive to high-pressure pump materials. The results obtained can be used to improve the means of comprehensive diagnostics of lubricated friction units proceeding from the parameters of wear products in the oil, methods for suppressing the acoustic effects of cavitation, etc.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.