Физические взрывы электрическая искра кавитация. Пуля из пузыря

ОРГАНИЗАЦИЯ ПИТАНИЯ В ШКОЛЕ

«Забота о здоровье – это важнейший труд воспитателя. От жизнерадостности, бодрости детей зависит их духовная жизнь, мировоззрение, умственное развитие, прочность знаний и вера в свои силы»

В.А.Сухомлинский

Необходимость серьезно заниматься формированием культуры здоровья в системе общего образования обусловлена рядом объективных причин:

фундамент здоровья человека закладывается в детском возрасте, а, следовательно, здоровые интересы и привычки, ценностное отношение к здоровью целесообразно начать развивать именно в этот период;

в этом же возрасте закладываются и основы здорового образа жизни, как система норм и правил, усваиваемых ребенком в специально проецируемой деятельности;

школьный период в развитии наиболее сенситивен в формировании ключевых знаний об особенностях развития человеческого организма, о факторах и способах сохранения и развития здоровья.

Рациональное питание обучающихся - одно из условий создания здоровьесберегающей среды в общеобразовательных учреждениях, снижения отрицательных эффектов и последствий функционирования системы образования. Недостаточное поступление питательных веществ в детском возрасте отрицательно сказывается на показателях физического развития, заболеваемости, успеваемости, способствует проявлению обменных нарушений и хронической патологии. Важнейшим условием для поддержания здоровья, высокой работоспособности и выносливости человека является полноценное и правильное питание. Вопросы организации школьного питания в последние годы вызывают повышенный интерес. Основу предполагаемых подходов составляет внедрение новых схем питания школьников и использование современного высококачественного оборудования, позволяющего при минимальных затратах обеспечить питание школьников на уровне требований сегодняшнего дня. Поэтому администрация МОУ “Гимназия №1» города Курчатова сегодня уделяет большое внимание вопросам жизни и здоровья детей и подростков. Особенно сейчас остро встал вопрос об организации правильного школьного питания. Питание должно быть сбалансированным, в течение дня ребенок должен получать необходимый для этого минимум пищевых и минеральных веществ. Если учесть, что большую часть времени дети проводят в школе, то и полноценно питаться они должны здесь же.

ОРГАНИЗАЦИЯ СБАЛАНСИРОВАННОГО ПИТАНИЯ ШКОЛЬНИКОВ

Аппетит приходит во время еды.

Пословица

Сбалансированное питание – один из основных факторов, ответственных за здоровье человека. Для детей школьного возраста это имеет особое значение в связи с особенностями роста и развития в этот период, а также в связи с интенсивной учебной нагрузкой. Организация рационального питания учащихся является одним из ключевых факторов поддержания их здоровья и эффективности обучения в школе. Рабочий день нашего школьника начинается в 8 утра. Заканчивается в 15-16 часов. Его школьные будни требуют активной мозговой работы и напряжения. Энергетическая подпитка на перемене – и опять в класс. И очень важно, чтобы «подпитка» состояла из вкусной и здоровой пищи.

В меню учащихся систематически включаются блюда из мяса, рыбы, молока. В целях совершенствования организации питания детей и для профилактики авитаминоза и ОРВИ у учащихся гимназии, в рационе используется аскорбиновая кислота. В столовой проводится работа по отбору суточных проб готовой продукции. Выполняются требования к организации питьевого режима.

Ежедневно до девяти часов утра происходит учет наличного состава обучающихся, производится корректировка предварительных заказов предыдущего дня. В конце дня производится учет и сверка наличного состава обучающихся и количества выданных в столовой порций. Это позволяет выявить тех детей, кто не получил питания, выяснить причину и принять соответствующие меры. Ежемесячно ведется оформление документации и отчета за безналичные средства перед комитетом по образованию района.

Проводится анкетирование родителей и учащихся по вопросам качества продуктов и изготавливаемых блюд, ассортименту и стоимости питания. Результаты опросов и предложения выносятся для обсуждения на родительских собраниях и с обслуживающим персоналом столовой. Так, по результатам опроса анкеты «Мое настроение после обеда», проведенное в 2010 году 85% старшеклассников и 99% учащихся начальных классов покидают столовую с хорошим настроением. Регулярно, на общешкольном родительском собрании, зам. директора школы по ВР Акимова Н.А. информирует родителей об организации горячего питания в школе. Отзывы о работе, форме и культуре обслуживания в школьной столовой со стороны учащихся, родителей, учителей только хорошие. Так, по результатам анкеты «Питание глазами родителей» на вопрос - удовлетворяет ли Вас система организации питания в школе? - 90% родителей дали положительный ответ. А на вопрос - удовлетворены ли Вы качеством приготовления пищи? – 85% родителей ответили «Да».

График питания

10.00. – 10.15. – 15 минут – для обучающихся 1-4 классов и 10 класса.

10.55. – 11.10. – 15 минут – для обучающиеся 5-9 классов.

13.00. - 13.20. – обед для ГПД

СПИСОК

учащихся 1В класса, питающихся в школьной столовой

№ п/п

Ф.И.

Завтрак

Обед

Полдник

Буфет

Божко Татьяна

Бондарева Анастасия

Галицын Иван

Гусев Роман

Золотарев Радомир

Леохина Ирина

Мисюрев Максим

Мишин Кирилл

Репин Даниил

Середина Екатерина

Тютюникова Светлана

Четвериков Евгений

Щедрин Александр

Итого: завтрак – 13 уч. (100%)

Обед – 11 уч. (82%)

Полдник – 12 уч. (92%)

Посещают буфет – 8 уч. (61,5%)

Учащиеся, не получающие обед в школьной столовой, питаются дома, т.к. после уроков уходят домой и приходят на занятия по внеурочной деятельности.

Т.о. горячим питанием в школьной столовой охвачено 11 учащихся 1В класса (82%), 2 учащихся обеспечены в обеденное время горячим питанием дома.

Вывод: условия обеспечения горячим питанием учащихся 1В класса выполняются в полном объеме.

ФОРМИРОВАНИЕ У ОБУЧАЮЩИХСЯ ОСНОВ КУЛЬТУРЫ ПИТАНИЯ

Очень важно, чтобы школа стала началом распространения знаний и умений в построении здорового питания. В моем классе 13 учеников. Все они посещают школьную столовую (завтрак, обед, полдник) и буфет. Из них 10 – питаются за деньги, а 3 – бесплатно. Родители регулярно оплачивают горячее питание, а также многим детям дают деньги на посещение буфета. Тем не менее, я регулярно затрагиваю вопросы о горячем питании в столовой на родительских собраниях (обсуждение качества школьного питания, анкетирование, отслеживание динамики заболеваний и др.) Также предусмотрен родительский лекторий «Сбалансированное питание и успехи в учебе» с приглашением медработника школы Цыганковой В.И.

В планирование воспитательной работы с классом мною включен раздел «Звездочки в здоровье».

Цель: обеспечение здорового питания школьников в целях сохранения и укрепления их здоровья, а также профилактики заболеваний.

Задачи:

  1. обеспечение горячим питанием в школьной столовой всех учащихся класса.
  2. организация образовательно-разъяснительной работы по вопросам здорового питания.
  3. отслеживание качества школьного питания, в том числе учитывая показатели снижения заболеваемости, отзывы родителей и детей.

Для формирования правильного пищевого поведения, воспитания культуры питания и ответственности за свое здоровье у детей регулярно провожу беседы «Разговор о правильном питании», во внеклассной работе проводили игру «Азбука здорового питания», выпустили стенгазету «Правильное питание», проведено совместное родительское собрание «Здоровье нашей семьи», «Рецепты моей бабушки». Во внеурочной деятельности я веду кружок «Уроки Айболита», одной из главных целей которого является пропаганда и приобщение детей к здоровому образу жизни, правильному, сбалансированному питанию. Традиция нашего класса – чаепитие, помогает ребятам познакомиться со столовым этикетом, правилами сервировки стола.

Отзывы учащихся о школьной столовой

Я в столовой - отличник. Все съедаю, и Татьяна Сергеевна мне пятерки ставит. Вот бы так на уроках!

Гусев Роман

С нетерпением жду переменку после первого урока. Мы идем в столовую. Особенно люблю омлет и пшенную кашу. Обедаю я тоже в столовой. Повара готовят очень вкусные котлеты. У мамы такие не получаются.

Бондарева Анастасия

Как приятно после прогулки зайти в столовую! Красиво, уютно. А в тарелке горячий супчик меня дожидается. Очень люблю рассольник и борщ. Мой папа говорит: «Борщ и хлеб в животе хозяин!»

Галицын Иван

БЛАГОДАРНОСТЬ ПОВАРАМ

В нашей школе повара

На все руки мастера!

Варят борщ, рассольник, каши –

Радуют желудки наши,

А оладики пекут –

Слюнки сразу же текут.

И тефтели, и котлетки,

Чтобы подрастали детки.

Много блюд разнообразных!

Каждый день – как будто праздник!

За накрытыми столами

Мы сидели бы часами.

С удовольствием едим!

Поваров благодарим!

Ученики 1В класса.

На сегодняшний день существует довольно много публикаций, посвященных проблеме кавитации и методам ее устранения, но лишь некоторые из них поясняют причины, по которым пузырьки оказывают такое разрушительное воздействие.

Появлению кавитации в центробежных насосах обычно предшествует кипение. Это вовсе не значит, что кипение само по себе представляет опасность, однако если образующиеся пузырьки не взрываются, то в этом случае они могут дать начало очень мощной силе. Кипение – это один из процессов, при котором происходит изменение состояния жидкости и переход в пар.

Вода в жидком состоянии и пузырьки водяного пара, образующиеся во время кипения, состоят из одних и тех же молекул. Главная разница между ними заключается в уровне энергии молекул и суммарного пространства, которое они занимают в результате полученной энергии. Молекулы пара имеют значительно более высокий уровень энергии. Для их быстрых и длинных перемещений требуется намного больше пространства, чем для молекул жидкости.

Кипение и образование пузырьков пара происходит, когда энергия молекул воды в жидком состоянии становится выше давления воды и атмосферного давления, действующего на ее поверхность. Обычно данный процесс поясняют с точки зрения нагревания, однако в насосной отрасли самое главное значение имеет изменение давления.

При атмосферном давлении на уровне моря 760 мм ртутного столба вода в котелке закипает при температуре 100ºС. Объем пузырька пара, который образуется при температуре кипения 100ºС, будет в 1673 раза больше, чем объем пузырька воды при такой же температуре. Когда он достигает поверхности воды, то взрывается, и высвобождается энергия тепла и давления. Основным источником энергии при этом все же является тепло. Взрывная волна, образующаяся при разрыве пузырька, имеет маленькую силу, поскольку давление в пузырьке составляет менее одной атмосферы, а энергия рассеивается во всех направлениях над поверхностью воды.

Если подогреть тот же котелок, например, в южной части Кисловодска, где высота над уровнем моря доходит до 1600 м, то вода в нем закипит уже при температуре 95ºС. Снижение точки кипения связано с более высоким положением над уровнем меря и более низким атмосферным давлением 632 мм ртутного столба. Когда давление на поверхность воды ниже, требуется меньше тепловой энергии, чтобы начался переход воды из одного состояние в другое. И по мере снижения давления будет требоваться все меньше тепла, и при уровне давления приблизительно 4,5 мм ртутного столба вода легко закипает при температуре замерзания.

Эта же закономерность работает и в обратном порядке: если увеличится давление на поверхность воды более чем на одну атмосферу, точка кипения тоже возрастет. Если давление становится выше во время кипения, то пузырьки пара не взрываются. Они схлопываются и возвращаются в исходное жидкое состояние.

Такой же процесс происходит в центробежном насосе во время кавитации. Кавитация всасывания, самая часто возникающая и легко прогнозируемая форма, возникает, когда давление эффективного положительного напора на всасывающей стороне насоса падает ниже давления пара воды, содержащейся во всасывающей части насоса (давление пара – это давление, необходимое, чтобы вода оставалась в жидком состоянии при заданной температуре). Наиболее восприимчивыми к воздействию этого типа кавитации оказываются те части лопастей крыльчатки, которые находятся в области самого низкого давления, то есть расположенные рядом с впуском. В этой части лопасти имеют максимальный изгиб, и когда вода их обтекает, давление на их поверхность становится ниже.

При достаточно низком давлении могут образоваться пузырьки (в результате кипения), которые схлопываются меньше чем за секунду, когда они попадают в область с чуть более высоким давлением. Высвобождаемая энергия при схлопывании пузырька водяного пара кардинально отличается от той, которая создается при его взрыве. В отличие от пузырька пара, который взрывается на поверхности воды, схлопнувшийся пузырек фактически возвращается обратно в жидкое состояние. Хотя во время этого процесса выделяется тоже тепло, но основным источником энергии в этом случае служат ударные волны, образующиеся в результате схлопывания пузырьков.

Ударные волны формируются при столкновении молекул воды, которые устремляются к месту схлопывания пузырька, чтобы заполнить образовавшуюся пустоту. Сила ударной волны зависит при этом от нескольких факторов. Исследования показывают, что время существования пузырька (от момента образования до схлопывания) составляет три миллисекунды (0,003 секунды), поэтому этот процесс происходит очень быстро. Чем быстрее сталкиваются молекулы воды, тем больше выделяется энергии.

Размер кавитационного пузырька пара может быть значительно больше, чем того пузырька, который образуется во время стандартного процесса кипения при нормальном атмосферном давлении. Например, при температуре 20ºС (стандартная температура в насосе) пузырек пара, сформированный в результате кавитации, почти в 35 раз крупнее образовавшегося при температуре 100ºС! И чем крупнее размеры пузырька, тем большая масса воды участвует в столкновении.

Вместе эти факторы (скорость и масса) дают общую кинетическую энергию схлопывающегося пузырька (KE = ½ mv²). Высокая скорость, возникающая в результате быстрого схлопывания пузырька, и большая масса из-за размеров пузырька приводят к высвобождению огромной энергии. При этом, происходит еще более важный процесс, который усиливает разрушительную силу схлопывающегося пузырька.

На рисунке 1 представлена серия фотографий, на которых изображено постепенное схлопывание пузырька пара. На этапе 1 пузырек имеет почти круглую форму, которая начинает сплющиваться на этапе 2. Этот процесс продолжается до этапа 18, за которым следует полное схлопывание.

Рисунок 1. Из книги «Кавитация и динамика пузырька», написанной Кристофером Бренненом
и опубликованной в 1995 году издательством «Oxford University Press»

Следует отметить интересный момент, происходящий на этапе 7, во время которого начинает формироваться углубление в нижней части пузырька. Это образование под названием «входная микроструя» формируется на одной из плоских поверхностей и продолжает увеличиваться в размерах до этапа 13. На этапе 14 эта струя пробивается через верхнюю поверхность пузырька и направляет силу схлопывания в одном направлении.

Исследование также показало, что если пузырек схлопывается возле стенок твердых предметов (лопасти или защитного кожуха), действие микроструи практически всегда направлено на стенки. Иначе говоря, вся энергия схлопывания направляется на какую-то микроскопическую область поверхности крыльчатки, и в результате начинается разрушение металла.

Именно сочетание высококонцентрированной энергии и ее сфокусированности в одном направлении наделяет схлопывающийся пузырек такой разрушительной силой. И даже если пузырьки схлопываются далеко от поверхности крыльчатки, и не разрушается металл, ударные волны все равно вызывают сильную вибрацию, которая может привести к появлению других повреждений насоса.

Инженер компании
ООО "Промышленные насосы"
Сергей Егоров

4 Октября 2013

Это понятие разъясняется так: образование разрывов сплошности жидкости в результате местного понижения давления в ней. Разрывы жидкости, это конечно же пузырьки. Слово «кавитация» происходит от латинского слова cavitas, что означает пустота.

Временно поставим перед собой иную цель: ознакомимся с основной закономерностью, которой подчиняется жидкость, текущая в трубке. Представим себе горизонтальную трубку переменного сечения, по которой течет жидкость. Там, где площадь сечения поменьше, жидкость течет быстрее, а там, где побольше, - медленнее. Согласно закону сохранения энергии, можно утверждать следующее. Над выделенным объемом текущей жидкости совершается работа сил давления, вынуждающих ее течение. Если жидкость не обладает вязкостью, то эта работа будет расходоваться только на изменение ее кинетической энергии. Закон сохранении энергии дает право приравнять работу сил давления изменению кинетической энергии жидкости. Из этого равенства следует уравнение Даниила Бернулли, которое выполняется в любом сечении трубки:

В этом уравнении - плотность жидкости, - скорость ее течения, - давление жидкости в потоке, а - величина постоянная. Прочесть ее можно так: сумма плотности кинетической энергии и давления в текущей жидкости остается неизменной.

Записанное уравнение является фундаментальным в науке о жидкости.

Всмотримся в формулу внимательно. Вот что формула гласит: чем уже сечение трубки, тем больше , чем больше, тем меньше, а это означает», что может оказаться настолько большим, что давление станет меньше некоторого критического. Газовые или паровые пузырьки, имеющиеся в движущейся жидкости и попавшие зону, где, начинают увеличиваться в объеме, жидкость «кавитирует», превращаясь в пенообразную среду. Перемещаясь вместе с потоком в область, где давление, пузырьки начинают схлопываться и исчезают.

Итак, мы с уверенностью предсказываем появление пузырьков в текущей жидкости, основываясь, как на фундаменте, только на законе сохранения энергии. Фундамент надежный и пузырьки искать следует.

В действительности кавитация может происходить и тогда, когда в жидкости по какой-либо причине возникают участки, в которых скорость ее движения различна. Например, вблизи вращающихся лопастей теплохода, или вблизи стержня, вибрирующего в воде.

«Капля камень точит»- это известно всем. А вот, что пузырек металл разрушает, - это кажется не общеизвестно. Зарегистрировано множество случаев разрушения гребных винтов быстроходных кораблей кавитационными пузырьками. Эти разрушения иной раз выводят винт из строя всего за несколько часов хода корабля. Кавитационная зона вблизи вращающегося гребного винта строителям кораблей тщательно исследуется с целью избрать оптимальную форму, при которой без ущерба для прочих характеристик корабельного винта его кавитационнная стойкость будет наибольшей. Это важный этап в конструировании и изготовлении корабля.

А вот еще один пример разрушающего воздействия кавитации. Если в воде будет вибрировать металлический стержень, его торцевая поверхность покроется очагами кавитационного разрушения: пузырьки металл разрушают.

Есть несколько предположений о механизме передачи летящего пузырька поверхности металла. Достигнув поверхности препятствия, пузырек может быстро схлопнуться, возбудить ударную волну, и это повлечет за собой удар воды по поверхности. Физики, подробно, изучавшие кавитационные разрушения металлов, убедились в том, что импульсные давления, воспринимаемые поверхностью, оказываются достаточными, чтобы пузырьки создавали и развивали очаги разрушений на поверхности металла. Например, так: многократно повторяющиеся импульсные напряжения приводят к локальным усталостным разрушениям.