Способ гидродинамической подводной очистки корпусов судов

 

1. СПОСОБ ГВДРОДИНАШЧЕСКОЙ ПОДВОДНОЙ ОЧИСТКИ КОРПУСОВ СУДОВ, при котором на очищаемую поверхность воздействуют струей воды под давлением , вытекающей из сопла рабочего органа , создавая вокруг струи затопленную полость с регулируемым расходом воды, примыкающую к обрабатываемой отличающийся поверхности, тем, что, с целью повышения эффективности , качества очистных работ и снижения затрат энергии путем совместного использования динамического и кавитационного эффектов, очистку ведут при режимных параметрах, обеспечивающих условие возникновения кавитации в затопленной полости около очищаемой поверхности . fe- , где PJ. гидростатическое давление в затопленной полости 1 Р. полное давление на срезе (Л сопла рабочего органа, расстояние от сопла до обраX батываемой поверхности; J внутренний диаметр сопла.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) зс5)) В 63 В 59/08 ф ) Ф Л р :

1 Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3455037/27-11 (22) 17. 03. 82 (46) 15. 07. 84. Бюл. У 26 (72) А.Ф. Ковальногов, В.П. Родионов, Я.С. Шпинарев, Г.M. Нейман и В.А. Маслов (71) Краснодарский политехнический институт и Одесский судоремонтный завод им..50-летия Советской Украины (53) 629. 128.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 898954, кл, В 63 В 59/08, 15.01.79 (прототип). (54)(57) 1. СПОСОБ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ

ПОДВОДНОЙ ОЧИСТКИ КОРПУСОВ СУДОВ, при котором на очищаемую поверхность воздействуют струей воды под давлением, вытекающей из сопла рабочего органа, создавая вокруг струи затопленную полость с регулируемым расходом воды, примыкающую к обрабатываемой поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, качества очистных работ и снижения затрат энергии путем совместного использования динамического и кавитационного эффектов, очистку ведут при режимных параметрах, обеспечивающих условие возникновения кавитации в затопленной полости около очищаемой поверхности

Р,х оо где P — гндростатическое давление

r в затопленной полости, — полное давление на срезе о

1 сопла рабочего органа, Х вЂ, расстояние от сопла до обрабатываемой поверхности;

1 — внутренний диаметр сопла.

1102712

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в затопленной полости при заданных значениях полного давления на срезе сопла рабочего органа и отношения величины расстояния от сопла до обрабатываемой поверхности к величине внутреннего диаметра сопла поддерживается оптимальное

Йзобретение относится к судоремонту., в частности к способам гидродинамической подводной очистки корпусов судов.

Известен способ гидродинамической 5 подводной очистки корпусов судов, при котором на очищаемую поверхность воздействуют струей воды под давлением, .вытекающей из сопла рабочего ор гана, создавая вокруг струи затопленную полость с регулиремым расходом воды, примыкающую к обрабатываемой иоверхиости (1) .

Однако этот способ характеризуется недостаточным качеством очистки, большим расходом потребляемой энергии.

Цель изобретения — повышение эффективности, качества очистных работ и снижение затрат энергии путем сов- 20 местного использования динамического и .кавитационного эффектов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу гидродинамической подводной очистки корпусов судов, при котором на очищаемую поверхность воздействуют струей воды под.давлением, вытекающей из сопла рабочего органа, создавая вокруг струи, затопленную полость с регулируемым 30 расходом воды, примыкающую к обрабатываемой поверхности, очистку ведут при режимных параметрах, обеспечивающих условие возникновения кавитации в затопленной полости около очищаемой поверхности где Рг — гидростатическое давление в затопленной полости, значение гидростатического давления в затопленной полости, соответствующее максимальной интенсивности кавитационного разрушения и определяемое по эмпирической формуле

Р,=0,075| ехр -О,з2 о

Р— полное давление на срезе сопла рабочего органа, Х вЂ” расстояние от сопла до обрабатываемой поверхности, - внутренний диаметр сопла.

В затопленной полости при заданных значениях полного давления на срезе сопла рабочего органа и отно" шения величины расстояния от сопла до обрабатываемой поверхности к величине внутреннего диаметра сопла поддерживается оптимальное значение гидростатического давления в затопленной полости, соответствующее максимальной интенсивности кавитационно" го разрушения и определяемое по эмпирической формуле

Гх 1

P,.О,ОТЬР ехр -O;S2qд.

При движении высокоскоростной струи в затопленном пространстве происходит разрыв жидкости и образование кавитационной полости (каверны), заполненной выделившимися из жидкости в процессе расширения газами и.парами. При коллопсировании .кавитационных пузырьков, образующих каверну, выделяется суммарная энергия достаточ-" ная для разрушения окислов металлов, лакокрасочных покрытий и отложений, если обрабатываемая поверхность находится в зоне кавитационной каверны.

Протяженность кавитационной каверны зависит от режимных параметров, а именно от отношения гидростатического давления Р в затопленном пространстве в зоне взаимодействия струи с обрабатываемой поверхностью к полному давлению Ро на срезе сопла рабочего органа, подающего струю воды под давлением. Для каждого значения относи1102712

P„-O,OPS 1 о ех ;0,32@ ) I

Составитель. С.Марфина

Редактор Н.Киштулинец Техред А. Ач Корректор 10.Макаренко

Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

-по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4892/11

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 тельного расстояния Х/d от сопла до обрабатываемой поверхности характерно вполне определенное значение отношения (Р1. /Р ) „, при котором начинают проявляться кавитационные эффекты.

Численные значения этого отношения определяются экспериментально.

На чертеже показаны графики измене" ния относительной величины полного давления вдоль оси струи P/P> в зави-!О симости от отношения Р /Р„ для 10 значений х= g; Х = 6, Х = 7; Х = 8;

Х - 9) Х.= 10, Х = 12, Х = 15; Х = 20", 2=25 ; Х 30.

Прямые линии на графиках соответ- 15 ствуют бескавитационным режимам истечения. Отклонение опытных точек от линейных зависимостей характеризует начало проявления кавитационных эффектов на рассматриваемом расстоя- 20 нии от сопла (штриховая линия). Чем больше Х, тем меньше (Р /Р )„ . Если

Рp/Po + (Рг/Р ) „ при гидродинамичес кой очистке используется только кинематическая энергия удара струи, при 25

Р„/P (Р /Ро)„к этой энергии добавляется энергия коллопсируюших кавитационных пузырьков, что повьиаает эффективность и качество очистки, при этом условием возникновения кави- Зв тации является следующее P„X/Р 1. л

4, Опытная зависимость (Р./Р )„ удовлетворительно описывается формулой

1.а5

- "=} „(I- ехр(;О,МЬ7 Д о)кр х, Эксперимеитальные исследования эрозионной способности высоконапорнйх затопленных струй показывает, что во всей области Р„ /Ро < (Р„/Ро ) р интенсивность кавитационного разрушения материала не одинакова.

Потеря массы за счет кавитационной эрозии материала при всех Х с увеличением P /P изменяется по кривым с максимумом. Анализ многочисленных опытов показывает, что отношение

Р /Ро, соответствующее максимуму кавитационной эрозии материала, при

Х =. idem практически не зависит от

Ро и продолжительности обработки и может быть рассчитано по обощенной формуле

Использование предлагаемого способа очистки корпусов судов позволяет пбвысить эффективность оборудования для гидродинамической очистки, улучшить качество очистных работ и снизить удельные затраты энергии.