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Cavitação cp (Causas da variação da pressão (total) local causas…
Cavitação
Introdução
Ocorre
cavitação
quando
pressão
local
escoamento
DIMINUI
devido aumento
de velocidade
SE APROXIMA
pressão de vaporização
do fluido
pv = f (fluido, temperatura)
Pode estar
relacionada
corrosão
processo
de fadiga
material do
propulsor
perda de rendimento
diminuem
empuxo
torque
eficiência
vibração/ruído
fenômeno altamente
não permanente
(periódico)
além do propulsor
é possível
ocorrer
também
sonar
etc
roda de proa
Diagrama de
fases da água
diagrama de fases
mapa
pressões
cada fase
da substância
mais estável
temperaturas
curvas de equilíbrio
separam as
regiões
diferentes
fases
Condição de
equilíbrio da
bolha
se
p >> pv
gás passa
pela membrana
da bolha
fora para dentro
aumenta volume
da bolha
p -> pv
pode ocorrer
1) bolhas crescem
lentamente
por
difusão
2) bolhas crescem
explosivamente
originando a
cavitação
r -> 0
predomina tensão
superficial
nota-se
cavitação
depende
tamanho
concentração de
bolhas de ar
Causas da variação
da pressão (total) local
ângulos de
ataque
passam a
produzir
estolagem
vórtices
de
extremidade
aumento da velocidade
no dorso
profundidade
de
imersão
Pode ocorrer
Bosso
semelhante
à cavitação na
extremidade
Face
quando
ângulos de
ataque negativos
região da pá
próxima ao bosso
Extremidade (da pá)
formação de vórtices
abaixamento de pressão
associada
ruídos
erosão
Processo de erosão
fadiga do material
devido ao precesso cíclico
formação/implosão
das bolhas
Testes em
Condições
Cavitantes
Objetivos
Avaliação do
desempenho
do propulsor
condições
cavitantes
Determinar
início
cavitação
Lei da Semelhança
Dinâmica
Semelhança
cinemática
Jm = Jp
Semelhança
Dinâmica
Kt, Kq = f ( J, Re, Fr, Eu, W)
W = nº de Weber
medida relativa
inércia
do
escoamento
em relação
tensão superficial
geralmente utilizado
dois escoamentos
diferentes
exemplo: água/vapor de água
Semelhança
geométrica
Procedimentos
práticos
Número de cavitação
Local
numa dada
seção r
Nominal
Testes de cavitação
dada
geometria do
propulsor
σ
grande
improvável cavitação
pequena
grande probabilidade
de cavitar
Critérios Gerais
de Prevenção
de Cavitação
critérios do NSMB
p0 = pressão estática na
linha de centro
pv = pressão de vapor
da água
T = empuxo
Va = velocidade do
escoamento incidente
Fp = área projetada
critério de Burril
critério de Keller
critério de
Taylor