水下快速移动产生气泡,这些气泡产生原理是什么?
作者:业奇农业网
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更新时间:2025-02-18 06:42:31
流体高速运动,会造成局部压力减小,特别是高速舰船、螺旋桨、鱼雷等在水中运动时,会造成局部水的压强降低,达到常温下的蒸气压。这就是高速航行水中产生气泡的原因。那些气泡的气体成分大多是水蒸气,因为?当液体在与固体表面接触处的压力低于它的蒸汽压力时,将在固体表面附近形成气泡。另外,溶解在液体中的气体也可能析出而形成气泡。其实相关的有个专业术语叫做气蚀(cavitation;cavitation erosion)又称穴蚀。流体在高速流动和压力变化条件下,与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区,在此形成空穴,空穴在高压区被压破并产生冲击压力,破坏金属表面上的保护膜,而使腐蚀速度加快。气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点,然后逐渐扩大成洞穴。气蚀就是这些气饱破裂是产生的。物体在水中快速移动时,物体移动到前面了,周围的水流过来填充。物体移动速度很快,填充速度有限,二者有差异,后面会有一个负压区(低于周围静水压力),于是,溶解在水中的气体、水蒸气,压力降低后从水中蒸发出来,形成了气泡。螺旋桨后面产生气泡 叫做“汽蚀”,是流体局部压力低于流体当前温度下的饱和蒸气压导致流体汽化。这里流体局部压力指的是流体的静压。根据伯努利方程,在忽略流体势能的情况下,流体的流速越大,静压越小。
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