Другие статьи

 


 

 

Noise generated by cavitating single-hole and multi-hole orifices in a water pipe

 

Шум, порождённый кавитацией

на однодырочных и многодырочных жиклерах в трубе с водой

 

P. Testud, P. Moussou, A. Hirschberg, Y. Auregan

 

(2006)

 

 

 

This paper presents an experimental study of the acoustical effects of cavitation caused by a water flow through an orifice. A circular-centered single-hole orifice and a multi-hole orifice are tested. Experiments are performed under industrial conditions: the pressure drop across the orifice varies from 3 to 30 bar, corresponding to cavitation numbers from 0.74 to 0.03. Two regimes of cavitation are discerned. In each regime, the broadband noise spectra obtained far downstream of the orifice are presented. A nondimensional representation is proposed: in the intermediate ‘developed cavitation’ regime, spectra collapse reasonably well; in the more intense ‘super cavitation’ regime, spectra depend strongly on the quantity of air remaining in the water downstream of the orifice, which is revealed by the measure of the speed of sound at the downstream transducers. In the ‘developed cavitation’ regime, whistling associated with periodic vortex shedding is observed. The corresponding Strouhal number agrees reasonably well with literature for single-phase flows. In the ’super cavitation’ regime, the whistling disappears.

 

В данной статье говорится о новых экспериментальных исследованиях акустических явлений, возникающих при кавитации в потоке воды, проходящем сквозь жиклер. Были использованы жиклеры с одним отверстием в центре и с несколькими отверстиями. Эксперименты проводились в промышленных условиях: давление на отверстиях варьировалось от 3 до 30 бар, что соответствовало числу кавитации от 0.74 до 0.03. Различалось два режима кавитации. В каждом из этих режимов рассмотрен широкополосный спектр шума, измеренного на достаточном расстоянии после выхода потока из отверстий. Предложено использовать безразмерное представление спектра; в переходном режиме "развитой кавитации" такой спектр рушится, что вполне ожидаемо; в более интенсивном режиме "сверхкавитации" спектр чётко зависит от количества остатков воздуха в потоке воды на выходе из жиклера, которое определяется с помощью измерения скорости звука в датчиках на выходе. В режиме "развитой кавитации" наблюдается свист, какой бывает при периодическом срыве потока. Соответствующее число Струхаля вполне согласуется с литературой по однофазным потокам. В режиме "сверхкавитации" свист пропадает.

 

ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ