При ударе движущихся с большой скоростью жидких капель тю поверхности твердого тела возникают силы, способные вызвать его необратимую деформацию и разрушение. Характер и масштабы разрушения при ударе зависят главным образом от размеров, плотности и скорости жидкой капли и от прочностных характеристик твердого тела. В качестве иллюстрации отметим, что капля воды диаметром 2 мм, движущаяся со скоростью 750 м/с, способна вызвать разрушение и эрозию таких твердых материалов, как алмаз и карбид вольфрама, и пластическую деформацию высокопрочных сплавов, таких, как мартенситные стали. При более умеренных скоростях, например ">■ 200 м/с, одиночный удар может не вызывать никаких видимых изменений поверхности, но многократные удары приведут к эрозии материала. Некоторые возможные механизмы разрушения показаны на рис. 1. Весьма вероятно, что все эти явления остались бы предметом чисто научного интереса, если бы не практические проблемы, связанные с эрозией лопаток паровых турбин под действием капель воды и эрозией наружных поверхностей летательных аппаратов под действием дождевых капель. Эти практические потребности явились стимулом для более подробных исследований эрозии под действием удара жидких капель, которые проводились в течение примерно последних 50 лет. В настоящей главе будет дан обзор этих работ применительно к проблеме эрозии лопаток турбин и дождевой эрозии. Более поздние приложения, связанные с бурением, а также резанием материалов и чисткой их поверхностей с помощью жидких струй и капель, рассматриваются в главе, написанной Саммерсом.
Скачать страницу
[Выходные данные]
