គ្រាប់រំសេវប្រភេទថ្មីសម្រាប់អាវុធធុនតូចដែលអាចបាញ់បានយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពទាំងលើគោក និងក្រោមទឹក។ គ្រាប់កាំភ្លើងថ្មីទាញយកអត្ថប្រយោជន៍ពីរូបវិទ្យាមួយដែលពួកនាវិកស្គាល់ច្រើនបំផុត។ យើងកំពុងនិយាយអំពី cavitation - ដំណើរការនៃការបង្កើតនិងការដួលរលំយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃពពុះដែលពោរពេញទៅដោយចំហាយនៅក្នុងរាវមួយ។ ដំបូងឡើយ បាតុភូតនៃ cavitation ត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមានគ្រោះថ្នាក់ ដែលមានសមត្ថភាពត្រឹមតែបង្កគ្រោះថ្នាក់ដល់នាវាប៉ុណ្ណោះ។ ប៉ុន្តែក្រោយមកពួកគេបានរកឃើញកម្មវិធីមានប្រយោជន៍សម្រាប់វា។ យើងបានសម្រេចចិត្តចងចាំពីរបៀបដែលយោធាប្រើ cavitation ដើម្បីផលប្រយោជន៍របស់ពួកគេ។
នៅពាក់កណ្តាលទីពីរនៃសតវត្សទី 19 កប៉ាល់ចំហុយជាមួយម៉ាស៊ីនរុញដែលមានសមត្ថភាពឈានដល់ល្បឿនរាប់សិប knots ជាច្រើនបានចាប់ផ្តើមលេចឡើង។ រថយន្តទាំងនេះអាចដឹកជញ្ជូនអ្នកដំណើរបានយ៉ាងរហ័ស ហើយជាទូទៅប្រៀបធៀបអំណោយផលជាមួយនឹងកប៉ាល់ដែលបើកយឺត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយនាវិកមិនយូរប៉ុន្មានបានជួបប្រទះនូវឥទ្ធិពលមិនល្អមួយ: ផ្ទៃនៃស្លាបចក្របន្ទាប់ពីប្រតិបត្តិការបានក្លាយទៅជារដុបហើយត្រូវបានបំផ្លាញ។ បន្ទាប់មក កង្ហារត្រូវបានផលិតពីដែក ហើយខ្លួនវាបានរលួយយ៉ាងលឿននៅក្នុងទឹក ដូច្នេះការបំផ្លិចបំផ្លាញរបស់ពួកវាត្រូវបានសន្មតថាជាផលប៉ះពាល់អវិជ្ជមាននៃទឹកសមុទ្រ។ ប៉ុន្តែនៅចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី 19 អ្នកវិទ្យាសាស្ត្ររួមទាំង John William Strett, Lord Raleigh បានពិពណ៌នាអំពីបាតុភូតនៃ cavitation ។
Cavitation គឺជាបាតុភូតរូបវន្តដែលពពុះតូចៗពោរពេញដោយចំហាយទឹកលេចឡើងក្នុងអង្គធាតុរាវដែលនៅពីក្រោយវត្ថុដែលមានចលនាយ៉ាងលឿន។ ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលម៉ាស៊ីនបង្វិល ពពុះបែបនេះលេចឡើងនៅខាងក្រោយស្លាប និងនៅលើគែមក្រោយរបស់វា។ នៅពេលដែលពពុះទាំងនេះលេចឡើង ពួកវាដួលរលំស្ទើរតែភ្លាមៗ ហើយបង្កើតជារលកឆក់។ ពីពពុះនីមួយៗដោយឡែកពីគ្នា វាមិនសំខាន់ទាំងស្រុងទេ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ លើសពីប្រតិបត្តិការរយៈពេលវែង មីក្រូវ៉េវឆក់ទាំងនេះ គុណនឹងចំនួនពពុះ នាំទៅដល់ការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃរចនាសម្ព័ន្ធវីស។ កង្ហាររដុបដែលបានបាត់បង់ផ្នែកមួយនៃ blade បាត់បង់ប្រសិទ្ធភាពយ៉ាងខ្លាំង។
កង្ហារទំនើបត្រូវបានផលិតពីយ៉ាន់ស្ព័រពិសេស - kunial ។ វាជាយ៉ាន់ស្ព័រដែលមានមូលដ្ឋានលើសារធាតុនីកែល និងអាលុយមីញ៉ូម។ ដូច្នេះឈ្មោះ - kunial (CuNiAl, Cuprum-Niccolum-អាលុយមីញ៉ូម) យ៉ាន់ស្ព័រមានកម្លាំងដូចគ្នានឹងដែកថែបដែរ ប៉ុន្តែមិនមានការច្រេះទេ។ កង្ហារ Kunial អាចស្ថិតនៅក្នុងទឹកអស់ជាច្រើនទស្សវត្ស ដោយគ្មានគ្រោះថ្នាក់អ្វីឡើយ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ សូម្បីតែម៉ាស៊ីនរុញទំនើបទាំងនេះក៏ងាយនឹងបំផ្លាញដោយសារការបែហោងធ្មែញដែរ។ ប៉ុន្តែអ្នកជំនាញបានរៀនពង្រីកអាយុសេវាកម្មរបស់ពួកគេដោយបង្កើតប្រព័ន្ធធារាសាស្ត្រ។ វារកឃើញការចាប់ផ្តើមនៃ cavitation ដូច្នេះនាវិកអាចកាត់បន្ថយល្បឿននៃ propeller ដើម្បីការពារការបង្កើតពពុះ។
នៅទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 1970 កម្មវិធីមានប្រយោជន៍ត្រូវបានរកឃើញសម្រាប់ cavitation ។ វិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវនៃកងទ័ពជើងទឹកសហភាពសូវៀតបានបង្កើតនូវកាំជ្រួចមីស៊ីលក្រោមទឹកល្បឿនលឿន “Shkval” ។ មិនដូច torpedoes ធម្មតាដែលបានប្រើនៅពេលនោះ និងក្នុងការបម្រើសព្វថ្ងៃនេះ Shkval អាចឈានដល់ល្បឿនដ៏ធំ - រហូតដល់ 270 knots (ប្រហែល 500 គីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោង) ។ ដោយការប្រៀបធៀប torpedoes ធម្មតាអាចឈានដល់ល្បឿនពី 30 ទៅ 70 knots អាស្រ័យលើប្រភេទ។ នៅពេលបង្កើតកាំជ្រួច Shkval torpedo អ្នកស្រាវជ្រាវដោយសារ cavitation អាចកម្ចាត់ភាពធន់នឹងទឹក ដែលរារាំងនាវា torpedo និងនាវាមុជទឹកពីការអភិវឌ្ឍន៍ក្នុងល្បឿនលឿន។
វត្ថុណាមួយដែលរលូននៅក្រោមទឹក មានការអូសទាញខ្ពស់។ នេះគឺដោយសារតែដង់ស៊ីតេនិង viscosity នៃទឹក - ធំជាងខ្យល់។ លើសពីនេះទៀតនៅពេលដែលផ្លាស់ទីនៅក្រោមទឹកផ្ទៃនៃវត្ថុត្រូវបានសើមហើយស្រទាប់ laminar ស្តើងដែលមានជម្រាលល្បឿនធំលេចឡើងនៅលើពួកវា - ពីសូន្យនៅផ្ទៃនៃវត្ថុទៅល្បឿនលំហូរនៅព្រំដែនខាងក្រៅ។ ស្រទាប់ laminar នេះបង្កើតភាពធន់បន្ថែម។ ជាឧទាហរណ៍ ការប៉ុនប៉ងដើម្បីយកឈ្នះវា ដោយប្រើថាមពលម៉ាស៊ីននឹងនាំឱ្យមានការកើនឡើងនៃបន្ទុកលើប្រដាប់បឺត និងការពាក់យ៉ាងលឿននៃសំបករបស់វត្ថុនៅក្រោមទឹកដោយសារតែការខូចទ្រង់ទ្រាយ។
ក្នុងអំឡុងពេលពិសោធន៍ វិស្វករសូវៀតបានរកឃើញថា cavitation អាចកាត់បន្ថយការអូសទាញវត្ថុនៅក្រោមទឹក។ កាំជ្រួច Shkval torpedo បានទទួលម៉ាស៊ីនរ៉ុក្កែត ដែលជាឥន្ធនៈដែលចាប់ផ្តើមកត់សុីនៅពេលមានទំនាក់ទំនងជាមួយទឹកសមុទ្រ។ ម៉ាស៊ីននេះអាចបង្កើនល្បឿនកាំជ្រួច torpedo ដល់ល្បឿនលឿន ដែលពពុះ cavitation ចាប់ផ្តើមបង្កើតនៅក្នុងធ្នូនៃ Shkval ដែលរុំព័ទ្ធគ្រាប់រំសេវទាំងស្រុង។ ការបង្កើតពពុះ cavitation ត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយឧបករណ៍ពិសេសមួយនៅក្នុងធ្នូនៃរ៉ុក្កែត torpedo - cavitator ។
cavitator នៅលើ Shkval គឺជាម៉ាស៊ីនបោកគក់ផ្ទះល្វែងដែលមានទំនោរនៅចំកណ្តាលមានរន្ធសម្រាប់ទទួលទានទឹក។ តាមរយៈរន្ធនេះ ទឹកចូលទៅក្នុងបន្ទប់ម៉ាស៊ីន ដែលការកត់សុីឥន្ធនៈកើតឡើង។ ពពុះ cavitation ត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅគែមនៃ cavitator washer ។ គ្រាប់រ៉ុក្កែត torpedo ហោះក្នុងពពុះនេះ។ កំណែអាប់ដេតរបស់ Shkval អាចវាយប្រហារកប៉ាល់សត្រូវនៅចម្ងាយរហូតដល់ ១៣ គីឡូម៉ែត្រ។ បើប្រៀបធៀបទៅនឹងជួរនៃ torpedo ធម្មតា (30-140 គីឡូម៉ែត្រ) នេះគឺមិនច្រើនទេ ហើយនេះគឺជាគុណវិបត្តិចម្បងនៃគ្រាប់រំសេវ។ ការពិតគឺថា ក្នុងអំឡុងពេលហោះហើរ កាំជ្រួច torpedo មួយបានបន្លឺសំឡេងខ្លាំងៗ ដោយមិនលាក់បាំងទីតាំងរបស់នាវាមុជទឹកដែលបានបាញ់បង្ហោះ។ នាវា Shkval គ្របដណ្តប់ចម្ងាយ 13 គីឡូម៉ែត្រយ៉ាងលឿន ប៉ុន្តែក្នុងអំឡុងពេលនេះ នាវាមុជទឹកនឹងមិនមានពេលវេលាដើម្បីគេចពីភ្លើងត្រឡប់មកវិញនោះទេ។
កាំជ្រួច torpedo ហោះក្នុងពពុះ cavitation មិនអាចធ្វើចលនាបានទេ។ នេះពិតជាអាចយល់បាន៖ នៅក្នុងបែហោងធ្មែញ គ្រាប់រំសេវមិនអាចមានទំនាក់ទំនងជាមួយទឹកដើម្បីផ្លាស់ប្តូរទិសដៅបានទេ។ លើសពីនេះទៀត ការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៃគន្លងនៃចលនានឹងនាំឱ្យមានការដួលរលំផ្នែកខ្លះនៃបែហោងធ្មែញបែហោងធ្មែញ ដោយសារតែផ្នែកណាមួយនៃកាំជ្រួច torpedo នឹងបញ្ចប់ទៅក្នុងទឹក ហើយត្រូវបានបំផ្លាញក្នុងល្បឿនលឿន។ ដំបូង Shkval ត្រូវបានបំពាក់ដោយក្បាលគ្រាប់នុយក្លេអ៊ែរដែលមានសមត្ថភាព 150 គីឡូតោន ដែលក្រោយមកត្រូវបានជំនួសដោយក្បាលគ្រាប់រំសេវផ្ទុះខ្ពស់ធម្មតាដែលមានម៉ាស់ផ្ទុះ 210 គីឡូក្រាម។ សព្វថ្ងៃនេះ ក្រៅពីរុស្ស៊ី អាឡឺម៉ង់ និងអ៊ីរ៉ង់ក៏មានប្រដាប់ដោយកាំជ្រួច torpedo ដែរ។
Cavitator នៃកាំជ្រួច Shkval torpedo
ពាក់កណ្តាលមួយ 3544 / Wikimedia Commons
ក្នុងឆ្នាំ 2014 វិទ្យាស្ថានបច្ចេកវិទ្យា Harbin បានបង្ហាញគំនិតសម្រាប់នាវាមុជទឹកដែលមានសមត្ថភាពធ្វើដំណើរក្រោមទឹកក្នុងល្បឿនជិត ឬសូម្បីតែ supersonic ។ អ្នកអភិវឌ្ឍន៍បានប្រកាសថា នាវាមុជទឹកបែបនេះនឹងអាចធ្វើដំណើរពីទីក្រុងស៊ាងហៃទៅសាន់ហ្វ្រាន់ស៊ីស្កូ (ប្រហែលមួយម៉ឺនគីឡូម៉ែត្រ) ក្នុងរយៈពេលប្រហែលមួយម៉ោង និង 40 នាទី។ នាវាមុជទឹកនឹងផ្លាស់ទីនៅខាងក្នុងបែហោងធ្មែញ។ នាវាមុជទឹកថ្មីនេះនឹងទទួលបាន cavitator នៅក្នុងធ្នូ ដែលនឹងចាប់ផ្តើមដំណើរការក្នុងល្បឿនលើសពី 40 knots ។ បន្ទាប់មក នាវាមុជទឹកនឹងអាចចាប់យកល្បឿនជិះទូកបានយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ម៉ាស៊ីនរ៉ុក្កែតនឹងទទួលខុសត្រូវចំពោះចលនារបស់នាវាមុជទឹកនៅក្នុងបែហោងធ្មែញ។
ល្បឿននៃសំឡេងនៅក្នុងទឹកគឺប្រហែល 5,5 ពាន់គីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយម៉ោងនៅសីតុណ្ហភាព 24 ដឺក្រេនិងជាតិប្រៃនៃ 35 ppm ។ ដោយបង្ហាញពីគំនិតរបស់ពួកគេ អ្នកអភិវឌ្ឍន៍បានកត់សម្គាល់ថា មុនពេលបង្កើតនាវាមុជទឹកថ្មី បញ្ហាជាច្រើនចាំបាច់ត្រូវដោះស្រាយ។ មួយក្នុងចំណោមពួកគេគឺជាអស្ថិរភាពនៃពពុះ cavitation ដែលនាវាមុជទឹកត្រូវតែហោះហើរ។ លើសពីនេះ ចាំបាច់ត្រូវរកវិធីដែលអាចទុកចិត្តបាន ដើម្បីគ្រប់គ្រងកប៉ាល់ដែលកំពុងផ្លាស់ទីក្រោមទឹកក្នុងល្បឿន supersonic ។ ក្នុងនាមជាជម្រើសមួយក្នុងចំណោមជម្រើស លទ្ធភាពនៃការបង្កើត rudders ដែលនឹងលាតសន្ធឹងហួសពីបែហោងធ្មែញបែហោងធ្មែញកំពុងត្រូវបានពិចារណា។
ទន្ទឹមនឹងនេះដែរនៅដើមទសវត្សរ៍ឆ្នាំ 2000 ការិយាល័យរចនា និងស្រាវជ្រាវកណ្តាលនៃកីឡា និងអាវុធម៉ាញ់នៃការិយាល័យរចនាឧបករណ៍ Tula បានសម្រេចចិត្តប្រើបាតុភូតនៃ cavitation នៅពេលបង្កើតកាំភ្លើងយន្តថ្មីសម្រាប់អ្នកហែលទឹកប្រយុទ្ធ។ យើងកំពុងនិយាយអំពី ADS (កាំភ្លើងវាយប្រហារពិសេសទ្វេមធ្យម) - កាំភ្លើងវាយប្រហារដែលមានសមត្ថភាពបាញ់មានប្រសិទ្ធភាពស្មើគ្នាទាំងក្នុងអាកាស និងក្រោមទឹក។ អាវុធនេះត្រូវបានផលិតឡើងតាមការរចនា bullpup (យន្តការកេះមានទីតាំងនៅគូទ) និងមានឧបករណ៍បាញ់គ្រាប់បែកដៃរួមបញ្ចូលគ្នា។ ទំងន់នៃអាវុធដែលមានប្រវែង 685 មិល្លីម៉ែត្រគឺ 4,6 គីឡូក្រាម។
កាំភ្លើងយន្តនេះប្រើព្រីនធ័រពិសេស 5.45 មីលីម៉ែត្រ PSP សម្រាប់បាញ់នៅក្រោមទឹក។ ពួកគេត្រូវបានបំពាក់ដោយគ្រាប់កាំភ្លើងដែកក្នុងទម្រង់ជាម្ជុលប្រវែង 53 មិល្លីម៉ែត្រ។ ទំងន់នៃគ្រាប់គឺ 16 ក្រាម។ គ្រាប់កាំភ្លើងត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងប្រអប់ព្រីនធឺរដែលមានបន្ទុកម្សៅសម្រាប់ប្រវែងភាគច្រើនរបស់វា ដូច្នេះប្រវែងទាំងមូលនៃប្រអប់ព្រីនត្រូវគ្នាទៅនឹងគ្រាប់កាំភ្លើងស្វ័យប្រវត្តិ 5.45 មីលីម៉ែត្រធម្មតា។ គ្រាប់កាំភ្លើង PSP មានផ្ទៃរាបស្មើនៅខាងចុង។ នៅពេលផ្លាស់ទីក្រោមទឹក វេទិកានេះបង្កើតបែហោងធ្មែញជុំវិញគ្រាប់ផ្លោង។ សូមអរគុណចំពោះលក្ខណៈពិសេសនេះ ជួរបាញ់ដ៏មានប្រសិទ្ធភាពនៃ ADS នៅក្រោមទឹកនៅជម្រៅប្រាំម៉ែត្រគឺ 25 ម៉ែត្រ។
បន្ថែមពីលើប្រអប់ព្រីនពិសេស កាំភ្លើងយន្តមានសមត្ថភាពបាញ់គ្រាប់រំសេវធម្មតា។ ADS អាចត្រូវបានបំពាក់ដោយ muffler មួយ។ អត្រានៃការបាញ់របស់ ADF នៅលើដីគឺ 800 ជុំក្នុងមួយនាទីហើយជួរប្រសិទ្ធភាពគឺ 500 ម៉ែត្រ។ អាវុធនេះត្រូវបានបំពាក់ដោយទស្សនាវដ្តីប្រអប់ដែលអាចផ្ដាច់បានដែលមានសមត្ថភាព 30 ជុំ។ ម៉ាស៊ីនមានកុងតាក់សម្រាប់របៀបប្រតិបត្តិការនៃយន្តការបង្ហូរឧស្ម័នទឹក/ខ្យល់។ វាផ្លាស់ប្តូរប្រតិបត្តិការនៃយន្តការផ្ទុកឡើងវិញដោយសម្របខ្លួនវាឱ្យដំណើរការនៅក្នុងខ្យល់ឬទឹក។ បើគ្មានរបៀបដាច់ដោយឡែកទេ យន្តការបញ្ចូលទឹកក្នុងទឹកអាចកកស្ទះបាន។
សព្វាវុធទំនើបធម្មតាក៏មានសមត្ថភាពបាញ់នៅក្រោមទឹកដែរ ប៉ុន្តែមានការប្រើប្រាស់តិចតួចសម្រាប់គោលបំណងទាំងនេះ។ ទីមួយ ភាពធន់ទ្រាំនិចលភាពនៃអង្គធាតុរាវ និងដង់ស៊ីតេនៃទឹកច្រើនជាងខ្យល់ មិនអនុញ្ញាតឱ្យអាវុធស្វ័យប្រវត្តិអាចផ្ទុកអាវុធឡើងវិញបានលឿនទេ ហើយជួនកាលថែមទាំងធ្វើឱ្យវាមិនអាចទៅរួចទៀតផង។ ទីពីរ សម្ភារៈនៃកាំភ្លើងវាយប្រហារ និងកាំភ្លើងខ្លីនៅលើដី មិនត្រូវបានរចនាឡើងដំបូងដើម្បីដំណើរការក្នុងបរិយាកាសក្នុងទឹក ហើយមិនមានភាពធន់ទ្រាំនឹងការប៉ះពាល់យូរនោះទេ ពួកវាបាត់បង់ជាតិរំអិលយ៉ាងឆាប់រហ័ស ច្រេះ និងបរាជ័យដោយសារតែការប៉ះទង្គិចធារាសាស្ត្រ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ គ្រាប់កាំភ្លើងធម្មតាដែលមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់នៅលើដី ក្លាយជាគ្មានប្រយោជន៍ទាំងស្រុងក្នុងទឹក។
ការពិតគឺថា រូបរាងលំហអាកាសនៃគ្រាប់កាំភ្លើងធម្មតា ធ្វើឱ្យគន្លងនៃការហោះហើររបស់វានៅក្នុងទឹក ពិបាកក្នុងការទស្សន៍ទាយ។ ជាឧទាហរណ៍ នៅព្រំប្រទល់នៃស្រទាប់ទឹកក្តៅ និងត្រជាក់ គ្រាប់កាំភ្លើងអាចបែកចេញពីអ័ក្សបណ្តោយនៃការបាញ់។ លើសពីនេះ ដោយសារតែរូបរាងរបស់វា អាវុធតូចមួយដែលបាញ់នៅក្រោមទឹកបាត់បង់ថាមពលរបស់វាយ៉ាងឆាប់រហ័ស ហើយដូច្នេះវាស្លាប់។ ជាលទ្ធផលការវាយលុកគោលដៅដោយកាំភ្លើងវាយប្រហារ Kalashnikov ដូចគ្នានៅក្នុងទឹកស្ទើរតែមិនអាចទៅរួចទេសូម្បីតែនៅចម្ងាយខ្លីក៏ដោយ។ ជាចុងក្រោយ គ្រាប់កាំភ្លើងនាំមុខធម្មតាដែលមានអាវផ្នូរ (លោហធាតុលង្ហិនផ្អែកលើទង់ដែង និងនីកែល) ខូចទ្រង់ទ្រាយយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅក្រោមទឹក ហើយថែមទាំងអាចបំផ្លាញបានទៀតផង។
បញ្ហានៃការបំបែកគ្រាប់កាំភ្លើងត្រូវបានដោះស្រាយដោយក្រុមហ៊ុនន័រវេស DSG Technology ។ នាងបានបង្កើតគ្រាប់រំសេវប្រភេទថ្មី CAV-X ។ ពួកវាមិនមានរាង ogive បុរាណ ដូចគ្រាប់កាំភ្លើងធម្មតាទេ ប៉ុន្តែមានរាងសាជី។ ចុងគ្រាប់កាំភ្លើងត្រូវបានរុញភ្ជាប់ ហើយនៅពេលដែលវាប៉ះនឹងទឹក វាចាប់ផ្តើមដើរតួជា cavitator ដោយសារតែបែហោងធ្មែញត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅជុំវិញ projectile ។ ជាលទ្ធផល គ្រាប់កាំភ្លើងមិនប៉ះនឹងទឹក និងរក្សាថាមពល kinetic បានយូរ។ គ្រាប់កាំភ្លើង CAV-X គឺមិនវែងជាងគ្រាប់ធម្មតាដែលមានកម្លាំងដូចគ្នាទេ មិនដូចគ្រាប់រុស្ស៊ីនៅក្នុងប្រអប់ព្រីន PSP នោះទេ។
គ្រាប់កាំភ្លើងកាវីតាតត្រូវបានផលិតពីសារធាតុ tungsten ហើយចុចចូលទៅក្នុងស្រោមធ្វើពីលង្ហិន។ សព្វថ្ងៃនេះពួកវាត្រូវបានផលិតក្នុងទំហំ 5.56, 7.62 និង 12.7 មិល្លីម៉ែត្រ។ យោងទៅតាមបច្ចេកវិទ្យា DSG នៅក្រោមទឹក គ្រាប់កាំភ្លើងនៃកាលីប័រទាំងនេះរក្សាបាននូវឥទ្ធិពលដ៍សាហាវរបស់ពួកគេនៅចម្ងាយ 14, 22 និង 60 ម៉ែត្ររៀងគ្នា។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ គ្រាប់រំសេវនៃកាំភ្លើងធំផ្សេងទៀតរហូតដល់ ១៥៥ មីល្លីម៉ែត្រក៏អាចត្រូវបានគេបំផ្ទុះផងដែរ។ ពិតហើយ លទ្ធភាពនៃការបង្កើតសំបកសម្រាប់ការបាញ់ក្រោមទឹកគឺពិតជាមានចម្ងល់ណាស់។ គេនៅមិនទាន់ដឹងថា តើអាវុធប្រភេទណាដែល CAV-X cavitating bullets ត្រូវបានគេគ្រោងនឹងប្រើនៅក្នុងនោះ។ អាវុធធុនតូចធម្មតាដោយគ្មានការកែប្រែពិសេសគឺមិនស័ក្តិសមសម្រាប់ការបាញ់នៅក្រោមទឹកនោះទេ។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ គ្រាប់កាំភ្លើងអាចមានប្រយោជន៍នៅពេលបាញ់ដល់គោលដៅក្រោមទឹកពីដី។ ប្រសិនបើអ្នកបាញ់ ចូរនិយាយថា នៅឯអ្នកហែលទឹកប្រយុទ្ធនៅក្រោមទឹកពីច្រាំងជាមួយនឹងកាំភ្លើងខ្លីធម្មតា ឬកាំភ្លើងយន្ត នោះទំនងជាគាត់នឹងហែលទៅឆ្ងាយដោយមិនមានគ្រោះថ្នាក់។ ការពិតគឺថា គ្រាប់កាំភ្លើងនឹងថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៅពេលដែលវាប៉ះនឹងទឹក ឬ ricochet ឆ្ងាយពីវា; វាអាស្រ័យលើមុំនៃអ័ក្សធុងទៅនឹងផ្ទៃទឹកដែលការបាញ់ត្រូវបានអនុវត្ត។ ការបាញ់កាំជ្រួចនឹងអាចអនុវត្តដោយគ្មានការផ្លាត ដើម្បីឆ្លងកាត់ផ្ទៃទឹក និងវាយប្រហារគោលដៅក្រោមទឹក។ ប៉ុន្តែយោធាមិនប្រឈមមុខនឹងតម្រូវការក្នុងការបាញ់ប្រហារទៅលើសត្រូវក្រោមទឹកពីដីជាញឹកញាប់នោះទេ ដូច្នេះហើយទើបពួកគេចាប់ផ្តើមទិញប្រអប់ព្រីនធ័រជាច្រើនជាមួយនឹងគ្រាប់ CAV-X ។
ទោះបីជាវិស្វករយោធាអាចស្វែងរកការប្រើប្រាស់ដែលមានប្រយោជន៍សម្រាប់ cavitation ក៏ដោយ ក៏ការច្នៃប្រឌិតរបស់ពួកគេមិនមានប្រជាប្រិយភាពជាពិសេសនោះទេ។ កាំជ្រួច-torpedoes Shkval មិនដែលត្រូវបានប្រើក្នុងការប្រយុទ្ធទេ ហើយសព្វថ្ងៃនេះ កងនាវារុស្ស៊ីមិនត្រូវបានប្រើទាល់តែសោះ - គ្រាប់រំសេវទាំងនេះបានប្រែទៅជាគ្មានសំឡេងខ្លាំងពេក និងរយៈចម្ងាយខ្លី។ ប្រអប់ព្រីនសម្រាប់ការបាញ់ក្រោមទឹកគឺស្ថិតនៅក្នុងតម្រូវការសម្រាប់តែអ្នកហែលទឹកប្រយុទ្ធ និងអ្នកវាយប្រហារប៉ុណ្ណោះ ហើយត្រូវបានគេប្រើកម្រណាស់។ វាពិបាកនឹងជឿលើសមត្ថភាពរបស់អ្នកឯកទេសចិនក្នុងការរចនានាវាមុជទឹកដែលបំផ្ទុះ។ ដូច្នេះ ប្រហែលជា cavitation នៅតែជាបាតុភូតរាងកាយ ដែលវាជាការប្រសើរក្នុងការព្យាយាមជៀសវាង។
Vasily Sychev
គំនិតនេះត្រូវបានពន្យល់ដូចខាងក្រោម: ការបង្កើតភាពមិនស៊ីសង្វាក់ក្នុងការបន្តនៃអង្គធាតុរាវដែលជាលទ្ធផលនៃការថយចុះសម្ពាធក្នុងតំបន់នៅក្នុងវា។ ជាការពិតណាស់ការប្រេះស្រាំរាវគឺជាពពុះ។ ពាក្យ cavitation មកពីពាក្យឡាតាំង cavitas ដែលមានន័យថា មោឃៈ។
ចូរយើងកំណត់គោលដៅផ្សេងជាបណ្ដោះអាសន្ន៖ ចូរយើងស្គាល់គំរូមូលដ្ឋានដែលគ្រប់គ្រងសារធាតុរាវដែលហូរក្នុងបំពង់។ តោះស្រមៃមើលបំពង់ផ្តេកនៃផ្នែកឆ្លងកាត់អថេរដែលរាវហូរ។ កន្លែងដែលផ្នែកកាត់តូចជាង អង្គធាតុរាវហូរលឿន ហើយកន្លែងដែលវាធំជាង វាហូរយឺតជាង។ យោងតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលអាចបញ្ជាក់ដូចខាងក្រោម។ ការងារត្រូវបានធ្វើនៅលើបរិមាណដែលបានបម្រុងទុកនៃសារធាតុរាវហូរដោយកម្លាំងសម្ពាធបង្ខំឱ្យលំហូររបស់វា។ ប្រសិនបើវត្ថុរាវមិនមាន viscosity នោះការងារនេះនឹងត្រូវចំណាយតែលើការផ្លាស់ប្តូរថាមពល kinetic របស់វាប៉ុណ្ណោះ។ ច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលផ្តល់សិទ្ធិឱ្យស្មើគ្នានូវការងារនៃកម្លាំងសម្ពាធទៅនឹងការផ្លាស់ប្តូរថាមពល kinetic នៃអង្គធាតុរាវ។ ពីសមភាពនេះធ្វើតាមសមីការរបស់ Daniel Bernoulli ដែលពេញចិត្តនៅក្នុងផ្នែកណាមួយនៃបំពង់៖
នៅក្នុងសមីការនេះ គឺដង់ស៊ីតេនៃអង្គធាតុរាវ គឺជាល្បឿននៃលំហូររបស់វា ជាសម្ពាធនៃអង្គធាតុរាវក្នុងលំហូរ និងជាតម្លៃថេរ។ អ្នកអាចអានវាដូចនេះ៖ ផលបូកនៃដង់ស៊ីតេថាមពល kinetic និងសម្ពាធនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដែលហូរនៅតែមិនផ្លាស់ប្តូរ។
សមីការដែលបានសរសេរចុះគឺជាមូលដ្ឋានក្នុងវិទ្យាសាស្ត្ររាវ។
សូមក្រឡេកមើលរូបមន្តដោយប្រុងប្រយ័ត្ន។ នេះជាអ្វីដែលរូបមន្តនិយាយថា៖ ផ្នែកកាត់បំពង់កាន់តែតូច កាន់តែធំ , កាន់តែច្រើន កាន់តែតិច ដែលមានន័យថា "នោះ។ សម្ពាធអាចខ្ពស់ណាស់។ នឹងតិចជាងតម្លៃសំខាន់មួយចំនួន។ ពពុះឧស្ម័ន ឬចំហាយទឹកដែលមានវត្តមាននៅក្នុងអង្គធាតុរាវផ្លាស់ទី ហើយជាប់នៅក្នុងតំបន់ដែលពួកគេចាប់ផ្តើមបង្កើនបរិមាណ អង្គធាតុរាវ "cavitates" ប្រែទៅជាឧបករណ៍ផ្ទុកដូចពពុះ។ ផ្លាស់ទីរួមជាមួយនឹងលំហូរទៅកាន់តំបន់ដែលមានសម្ពាធ ពពុះចាប់ផ្តើមដួលរលំ និងបាត់ទៅវិញ។
ដូច្នេះ យើងទស្សន៍ទាយដោយទំនុកចិត្តអំពីរូបរាងនៃពពុះនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដែលហូរដោយផ្អែកជាគ្រឹះ មានតែលើច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលប៉ុណ្ណោះ។ គ្រឹះគឺរឹងមាំហើយអ្នកគួរតែរកមើលពពុះ។
ជាការពិត ការបែហោងធ្មែញក៏អាចកើតឡើងបានដែរ នៅពេលដែលដោយសារហេតុផលមួយចំនួន តំបន់លេចឡើងក្នុងអង្គធាតុរាវ ដែលល្បឿននៃចលនារបស់វាខុសគ្នា។ ជាឧទាហរណ៍ នៅជិតប្រដាប់បង្វិលរបស់កប៉ាល់ម៉ូតូ ឬនៅជិតដំបងដែលញ័រនៅក្នុងទឹក។
"ដំណក់ទឹកមួយបានបាត់បង់ដុំថ្ម" - មនុស្សគ្រប់គ្នាដឹងរឿងនេះ។ ប៉ុន្តែការពិតដែលពពុះបំផ្លាញលោហៈហាក់ដូចជាមិនត្រូវបានគេដឹងជាទូទៅនោះទេ។ ករណីជាច្រើននៃការបំផ្លិចបំផ្លាញនៃកប៉ាល់ដែលមានល្បឿនលឿនដោយពពុះ cavitation ត្រូវបានកត់ត្រាទុក។ ការបំផ្លិចបំផ្លាញទាំងនេះ ជួនកាលបិទដំណើរការម៉ាស៊ីន ក្នុងរយៈពេលតែពីរបីម៉ោងនៃការធ្វើដំណើររបស់កប៉ាល់។ តំបន់ cavitation នៅជិត propeller បង្វិលត្រូវបានសិក្សាដោយប្រុងប្រយ័ត្នដោយអ្នកសាងសង់កប៉ាល់ដើម្បីជ្រើសរើសរូបរាងដ៏ល្អប្រសើរដែលក្នុងនោះដោយមិនប៉ះពាល់ដល់លក្ខណៈផ្សេងទៀតនៃ propeller នាវា ភាពធន់ទ្រាំ cavitation របស់វានឹងអស្ចារ្យបំផុត។ នេះគឺជាដំណាក់កាលសំខាន់ក្នុងការរចនា និងផលិតកប៉ាល់។
នេះគឺជាឧទាហរណ៍មួយផ្សេងទៀតនៃឥទ្ធិពលបំផ្លិចបំផ្លាញនៃ cavitation ។ ប្រសិនបើដំបងដែកញ័រនៅក្នុងទឹក ផ្ទៃចុងរបស់វានឹងគ្របដណ្តប់ដោយតំបន់នៃការបំផ្លាញ cavitation: ពពុះបំផ្លាញលោហៈ។
មានការសន្មត់ជាច្រើនអំពីយន្តការនៃការបញ្ជូនពពុះហោះទៅផ្ទៃលោហៈ។ ដោយបានទៅដល់ផ្ទៃនៃឧបសគ្គ ពពុះអាចដួលរលំយ៉ាងឆាប់រហ័ស ធ្វើឱ្យមានរលកឆក់ ហើយវានឹងធ្វើឱ្យមានផលប៉ះពាល់នៃទឹកលើផ្ទៃ។ អ្នករូបវិទ្យាដែលបានសិក្សាការបំផ្លិចបំផ្លាញ cavitation នៃលោហធាតុយ៉ាងលម្អិតបានក្លាយទៅជាជឿជាក់ថាសម្ពាធជីពចរដែលយល់ឃើញដោយផ្ទៃគឺគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ពពុះដើម្បីបង្កើត និងបង្កើតប្រភពនៃការបំផ្លិចបំផ្លាញលើផ្ទៃលោហៈ។ ជាឧទាហរណ៍ នេះ៖ ការសង្កត់ជីពចរម្តងហើយម្តងទៀត នាំឱ្យមានការបរាជ័យនៃការអស់កម្លាំងក្នុងតំបន់។
សព្វថ្ងៃនេះមានការបោះពុម្ពផ្សាយជាច្រើនដែលផ្តោតលើបញ្ហានៃ cavitation និងវិធីសាស្រ្តក្នុងការលុបបំបាត់វា ប៉ុន្តែមានតែពួកគេមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលពន្យល់ពីមូលហេតុដែលពពុះមានឥទ្ធិពលបំផ្លិចបំផ្លាញបែបនេះ។
រូបរាងនៃ cavitation នៅក្នុងម៉ាស៊ីនបូម centrifugal ជាធម្មតាត្រូវបាននាំមុខដោយការរំពុះ។ នេះមិនមានន័យថាការពុះក្នុងខ្លួនវាមានគ្រោះថ្នាក់នោះទេ ប៉ុន្តែប្រសិនបើពពុះលទ្ធផលមិនផ្ទុះទេនោះ ពួកវាអាចបង្កើតបានជាកម្លាំងខ្លាំង។ ការឆ្អិនគឺជាដំណើរការមួយក្នុងចំណោមដំណើរការដែលការផ្លាស់ប្តូរស្ថានភាពនៃអង្គធាតុរាវកើតឡើង ហើយប្រែទៅជាចំហាយ។
ទឹករាវ និងពពុះនៃចំហាយទឹកដែលបង្កើតកំឡុងពេលស្ងោរ គឺផ្សំឡើងដោយម៉ូលេគុលដូចគ្នា។ ភាពខុសគ្នាសំខាន់រវាងពួកវាគឺកម្រិតថាមពលនៃម៉ូលេគុល និងទំហំសរុបដែលពួកគេកាន់កាប់ជាលទ្ធផលនៃថាមពលដែលទទួលបាន។ ម៉ូលេគុលចំហាយមានកម្រិតថាមពលខ្ពស់ជាងយ៉ាងខ្លាំង។ ចលនាលឿន និងវែងរបស់ពួកគេត្រូវការកន្លែងទំនេរច្រើនជាងម៉ូលេគុលរាវ។
ការពុះនិងការបង្កើតពពុះចំហាយកើតឡើងនៅពេលដែលថាមពលនៃម៉ូលេគុលទឹកនៅក្នុងស្ថានភាពរាវកាន់តែធំជាងសម្ពាធទឹក និងសម្ពាធបរិយាកាសដែលធ្វើសកម្មភាពលើផ្ទៃរបស់វា។ ដំណើរការនេះត្រូវបានពន្យល់ជាធម្មតានៅក្នុងលក្ខខណ្ឌនៃកំដៅប៉ុន្តែនៅក្នុងឧស្សាហកម្មបូមវាគឺជាការផ្លាស់ប្តូរសម្ពាធដែលមានសារៈសំខាន់បំផុត។
នៅសម្ពាធបរិយាកាសនៅកម្រិតទឹកសមុទ្រ 760 mmHg ទឹកនៅក្នុងផើងពុះនៅសីតុណ្ហភាព 100ºC ។ បរិមាណនៃពពុះចំហាយទឹកដែលបង្កើតនៅចំណុចរំពុះនៃ 100ºC នឹងមាន 1673 ដងច្រើនជាងបរិមាណនៃពពុះទឹកនៅសីតុណ្ហភាពដូចគ្នា។ នៅពេលដែលវាទៅដល់ផ្ទៃទឹក វានឹងផ្ទុះ បញ្ចេញថាមពលនៃកំដៅ និងសម្ពាធ។ ប្រភពថាមពលសំខាន់នៅតែជាកំដៅ។ រលកផ្ទុះដែលបង្កើតនៅពេលពពុះផ្ទុះមានកម្លាំងតិចតួច ចាប់តាំងពីសម្ពាធក្នុងពពុះមានតិចជាងបរិយាកាសមួយ ហើយថាមពលត្រូវបានរលាយនៅគ្រប់ទិសទីពីលើផ្ទៃទឹក។
ប្រសិនបើអ្នកកំដៅឆ្នាំងដូចគ្នាឧទាហរណ៍នៅភាគខាងត្បូងនៃ Kislovodsk ដែលកម្ពស់ខាងលើកម្រិតទឹកសមុទ្រឡើងដល់ 1600 ម៉ែត្រនោះទឹកនៅក្នុងវានឹងឆ្អិនរួចហើយនៅសីតុណ្ហភាព 95 អង្សាសេ។ ចំណុចក្តៅទាបត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងទីតាំងខ្ពស់ជាងកម្រិត Merya និងសម្ពាធបរិយាកាសទាបជាង 632 mmHg ។ នៅពេលដែលសម្ពាធលើផ្ទៃទឹកមានកម្រិតទាប ថាមពលកម្ដៅតិចត្រូវបានទាមទារ ដើម្បីចាប់ផ្តើមការផ្លាស់ប្តូរទឹកពីរដ្ឋមួយទៅរដ្ឋមួយទៀត។ ហើយនៅពេលដែលសម្ពាធថយចុះ កំដៅតិចទៅៗនឹងត្រូវបានទាមទារ ហើយនៅកម្រិតសម្ពាធប្រហែល 4.5 mmHg ទឹកនឹងឆ្អិនយ៉ាងងាយនៅសីតុណ្ហភាពត្រជាក់។
គំរូដូចគ្នានេះក៏ដំណើរការបញ្ច្រាស់ដែរ៖ ប្រសិនបើសម្ពាធលើផ្ទៃទឹកកើនឡើងលើសពីបរិយាកាសមួយ ចំណុចរំពុះក៏នឹងកើនឡើងផងដែរ។ ប្រសិនបើសម្ពាធកាន់តែខ្ពស់កំឡុងពេលពុះ ពពុះចំហាយនឹងមិនផ្ទុះទេ។ ពួកវាដួលរលំហើយត្រលប់ទៅសភាពរាវដើមវិញ។
ដំណើរការដូចគ្នានេះកើតឡើងនៅក្នុងស្នប់ centrifugal កំឡុងពេល cavitation ។ Suction cavitation ដែលជាទម្រង់សាមញ្ញបំផុត និងងាយស្រួលព្យាករណ៍ កើតឡើងនៅពេលដែលសម្ពាធក្បាលវិជ្ជមានដែលមានប្រសិទ្ធភាពនៅផ្នែកបូមនៃស្នប់ធ្លាក់ក្រោមសម្ពាធចំហាយទឹកដែលមាននៅក្នុងចុងបឺតនៃស្នប់ (សម្ពាធចំហាយគឺជាសម្ពាធដែលត្រូវការដើម្បីរក្សា ទឹកនៅក្នុងស្ថានភាពរាវនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានផ្តល់ឱ្យ) ។ ផ្នែកនៃផ្លុំ impeller ដែលងាយរងគ្រោះបំផុតចំពោះផលប៉ះពាល់នៃ cavitation ប្រភេទនេះគឺផ្នែកដែលស្ថិតនៅក្នុងតំបន់នៃសម្ពាធទាបបំផុត ពោលគឺអ្នកដែលមានទីតាំងនៅជិតច្រកចូល។ នៅក្នុងផ្នែកនេះ blades មានការពត់កោងអតិបរមាហើយនៅពេលដែលទឹកហូរជុំវិញពួកវាសម្ពាធលើផ្ទៃរបស់ពួកគេកាន់តែទាប។
នៅសម្ពាធទាបគ្រប់គ្រាន់ ពពុះអាចបង្កើតបាន (ដោយការពុះ) ដែលដួលរលំក្នុងរយៈពេលតិចជាងមួយវិនាទី នៅពេលដែលវាចូលទៅក្នុងតំបន់ដែលមានសម្ពាធខ្ពស់ជាងបន្តិច។ ថាមពលដែលបញ្ចេញនៅពេលពពុះនៃចំហាយទឹកដួលរលំ គឺខុសគ្នាខ្លាំងពីអ្វីដែលបង្កើតឡើងនៅពេលវាផ្ទុះ។ មិនដូចពពុះចំហាយដែលផ្ទុះលើផ្ទៃទឹកទេ ពពុះដែលដួលរលំពិតជាត្រឡប់ទៅសភាពរាវវិញ។ ទោះបីជាកំដៅត្រូវបានបញ្ចេញផងដែរក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការនេះក៏ដោយប្រភពថាមពលសំខាន់ក្នុងករណីនេះគឺរលកឆក់ដែលបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការដួលរលំនៃពពុះ។
រលកឆក់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការប៉ះទង្គិចគ្នានៃម៉ូលេគុលទឹកដែលប្រញាប់ប្រញាល់ទៅកន្លែងដែលពពុះដួលរលំដើម្បីបំពេញចន្លោះប្រហោងជាលទ្ធផល។ កម្លាំងនៃរលកឆក់អាស្រ័យទៅលើកត្តាជាច្រើន។ ការស្រាវជ្រាវបង្ហាញថាអាយុកាលនៃពពុះ (ពីការបង្កើតរហូតដល់ដួលរលំ) គឺបីមីលីវិនាទី (0.003 វិនាទី) ដូច្នេះដំណើរការនេះកើតឡើងយ៉ាងលឿន។ ម៉ូលេគុលទឹកកាន់តែលឿនបុកគ្នា ថាមពលកាន់តែច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញ។
ទំហំនៃពពុះចំហាយ cavitation អាចមានទំហំធំជាងអ្វីដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងកំឡុងពេលដំណើរការរំពុះស្តង់ដារនៅសម្ពាធបរិយាកាសធម្មតា។ ឧទាហរណ៍ នៅសីតុណ្ហភាព 20ºC (សីតុណ្ហភាពស្នប់ស្តង់ដារ) ពពុះចំហាយដែលបង្កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃ cavitation គឺធំជាងស្ទើរតែ 35 ដងដែលបង្កើតនៅសីតុណ្ហភាព 100ºC! ហើយទំហំរបស់ពពុះកាន់តែធំ ម៉ាស់ទឹកកាន់តែច្រើនដែលពាក់ព័ន្ធនឹងការប៉ះទង្គិច។
កត្តាទាំងនេះរួមគ្នា (ល្បឿន និងម៉ាស់) ផ្តល់ថាមពល kinetic សរុបនៃពពុះដែលដួលរលំ (KE = ½ mv²) ។ ល្បឿនខ្ពស់ដែលបណ្តាលមកពីការដួលរលំយ៉ាងឆាប់រហ័សនៃពពុះ និងម៉ាស់ដ៏ធំដោយសារតែទំហំនៃពពុះ នាំឱ្យការបញ្ចេញថាមពលដ៏ធំសម្បើម។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ ដំណើរការដ៏សំខាន់មួយកើតឡើង ដែលបង្កើនថាមពលបំផ្លិចបំផ្លាញនៃពពុះដែលដួលរលំ។
រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីកម្រងរូបថតដែលបង្ហាញពីការដួលរលំបន្តិចម្តងៗនៃពពុះចំហាយ។ នៅដំណាក់កាលទី 1 ពពុះមានរាងស្ទើរតែរាងជារង្វង់ ដែលចាប់ផ្តើមរលោងនៅដំណាក់កាលទី 2 ។ ដំណើរការនេះបន្តរហូតដល់ដំណាក់កាលទី 18 បន្ទាប់មកដោយការដួលរលំទាំងស្រុង។
រូបភាពទី 1. ពី Cavitation និង Bubble Dynamics ដោយ Christopher Brenen
និងបោះពុម្ពនៅឆ្នាំ 1995 ដោយសារព័ត៌មានសាកលវិទ្យាល័យ Oxford
ចំណុចគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍មួយដែលត្រូវកត់សម្គាល់កើតឡើងក្នុងជំហានទី 7 ក្នុងអំឡុងពេលដែលការធ្លាក់ទឹកចិត្តចាប់ផ្តើមបង្កើតនៅផ្នែកខាងក្រោមនៃពពុះ។ ការបង្កើតនេះត្រូវបានគេហៅថា "ច្រកចូល microjet" បង្កើតនៅលើផ្ទៃផ្ទះល្វែងមួយ ហើយបន្តបង្កើនទំហំរហូតដល់ដំណាក់កាលទី 13 ។ នៅដំណាក់កាលទី 14 យន្តហោះនេះទម្លុះផ្ទៃខាងលើនៃពពុះ ហើយដឹកនាំកម្លាំងដួលរលំក្នុងទិសដៅមួយ។
ការសិក្សាក៏បានបង្ហាញផងដែរថា ប្រសិនបើពពុះដួលរលំនៅជិតជញ្ជាំងនៃវត្ថុរឹង (កាំបិត ឬស្រោមការពារ) សកម្មភាពរបស់ microjet ស្ទើរតែតែងតែឆ្ពោះទៅរកជញ្ជាំង។ នៅក្នុងពាក្យផ្សេងទៀតថាមពលទាំងអស់នៃការដួលរលំត្រូវបានដឹកនាំទៅតំបន់មីក្រូទស្សន៍មួយចំនួននៃផ្ទៃ impeller ហើយជាលទ្ធផលការបំផ្លាញលោហៈចាប់ផ្តើម។
វាគឺជាការរួមបញ្ចូលគ្នានៃថាមពលដែលមានកំហាប់ខ្ពស់ និងការផ្តោតអារម្មណ៍របស់វាក្នុងទិសដៅតែមួយ ដែលផ្តល់នូវថាមពលបំផ្លិចបំផ្លាញដូចជាពពុះ។ ហើយទោះបីជាពពុះដួលរលំឆ្ងាយពីផ្ទៃ impeller ហើយលោហៈមិនត្រូវបានបំផ្លាញក៏ដោយក៏រលកឆក់នៅតែបណ្តាលឱ្យរំញ័រខ្លាំងដែលអាចនាំឱ្យមានការខូចខាតផ្សេងទៀតដល់ស្នប់។
វិស្វករក្រុមហ៊ុន
LLC "ម៉ាស៊ីនបូមឧស្សាហកម្ម"
លោក Sergey Egorov
វីរបុរសភាពយន្តអាថ៌កំបាំង
នៅចុងបញ្ចប់នៃសតវត្សទី 19 កងទ័ពជើងទឹកអង់គ្លេសនឹងត្រូវបានបំពេញបន្ថែមជាមួយនឹងនាវាពីរដែលល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់ពេលនោះ។ "Dering" និង "Turbinia" ត្រូវឆ្លងកាត់ការសាកល្បងចុងក្រោយ - សម្រាប់ល្បឿនដែលតាមវិធីនេះអ្នករចនាត្រូវបានដាក់ទៅមុខជាអត្ថប្រយោជន៍ចម្បងរបស់ពួកគេ។ ជាអកុសល ល្បឿនដែលបានគណនាមិនអាចសម្រេចបានទេ។ ការសិក្សាលម្អិតអំពីហេតុផលដែលអាចកើតមានសម្រាប់ការបរាជ័យនេះ បានបង្ហាញថា៖ កង្ហារអស់កំលាំងខ្លាំងក្នុងល្បឿនលឿន ក្លាយជាគម្របប្រហោង បែហោងធ្មែញ ហើយពិរុទ្ធជនគឺជាពពុះខ្យល់ជាច្រើនដែលលេចឡើងនៅលើផ្លុំ។
នៅក្រោមកាលៈទេសៈបែបនេះ បច្ចេកវិទ្យាបានស្គាល់ជាលើកដំបូងជាមួយ cavitation ។ វាជាបច្ចេកទេស។ ដោយសារតែវិទ្យាសាស្រ្តបានដឹងពីបាតុភូតនេះអស់រយៈពេលម្ភៃឆ្នាំមកហើយ។ វាត្រូវបានព្យាករណ៍តាមទ្រឹស្តីដោយរូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស O. Reynolds ។ ហើយប្រសិនបើអ្នករចនាបានយកចិត្តទុកដាក់បន្ថែមទៀតចំពោះការស្រាវជ្រាវជាមូលដ្ឋាននៃជនរួមជាតិរបស់ពួកគេ ប្រហែលជាភាពអាម៉ាស់នឹងមិនកើតឡើងនោះទេ។
បាទ អ្នកទ្រឹស្តីអាចព្រមានវិស្វករកុំឱ្យមានការរំភើបពេក។ ប៉ុន្តែគ្មានអ្វីទៀតទេ។ ប្រសិនបើគាត់ត្រូវបានគេសួរពីរបៀបសាងសង់កប៉ាល់ល្បឿនលឿនបំផុត ដោយឆ្លងកាត់ cavitation តាមរបៀបណាមួយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រស្ទើរតែគ្មានចម្លើយ។
ហើយរហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះ ជាងមួយសតវត្សក្រោយមកចាប់តាំងពី cavitation ត្រូវបានរកឃើញ វិទ្យាសាស្ត្រដែលសិក្សាអំពីបាតុភូតនេះគឺជំពាក់គុណនឹងបច្ចេកវិទ្យា។ វាមិនតែងតែអាចធ្វើទៅបានសូម្បីតែធ្វើការគណនាត្រឹមត្រូវនៃកម្រិតដែលលើសពី cavitation ដែលជាការបំផ្លិចបំផ្លាញដល់ម៉ាស៊ីន ឬរចនាសម្ព័ន្ធកើតឡើង។ វានៅតែដួលរលំ វាលាតត្រដាង លោហៈធាតុរបស់ម៉ាស៊ីនបូមទឹក និងទួរប៊ីន តួបេតុងនៃទំនប់ ប្រឡាយ និងសោ។
វាកាន់តែពិបាក - ហើយគំនិតល្បួងអំពីរឿងនេះមិនបានកើតឡើងកាលពីម្សិលមិញ - ដើម្បីផ្លាស់ប្តូរកម្លាំងបំផ្លិចបំផ្លាញនៃ cavitation និងធ្វើឱ្យពួកគេក្លាយជាសម្ព័ន្ធមិត្ត។
ហេតុអ្វីបានជាវិទ្យាសាស្ត្រទំនើបខ្លាំង ផ្តល់អាថ៌កំបាំងដ៏សំខាន់បំផុតនៃ cavitation?
ជាដំបូង ចូរយើងចងចាំនូវអ្វីដែលនាងដឹងអំពីបាតុភូតនេះយ៉ាងពិតប្រាកដ។ ពពុះ Cavitation លេចឡើងក្នុងអង្គធាតុរាវ ប្រសិនបើសម្ពាធថយចុះត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងវា។ នេះកើតឡើង ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដែលហូរជុំវិញរាងកាយរឹងក្នុងល្បឿនលឿន ឬដែលស្មើនឹងសំខាន់ នៅពេលដែលរាងកាយខ្លួនឯងកំពុងធ្វើចលនាយ៉ាងលឿននៅក្នុងអង្គធាតុរាវ។ សំឡេង និងរលក ultrasonic ឆ្លងកាត់អង្គធាតុរាវក៏បង្កើតតំបន់នៃសម្ពាធទាប និងបណ្តាលឱ្យ cavitation ។ ពពុះ Cavitation មិនមានរយៈពេលយូរទេ។ ជាមួយនឹងល្បឿនដ៏អស្ចារ្យ ក្នុងប្រភាគតូចនៃវិនាទី ពួកវាដួលរលំ។ ការដួលរលំនេះ ដូចជាការផ្ទុះ បង្កើតរលកឆក់។ អនុញ្ញាតឱ្យទាំងនេះគ្រាន់តែជាការបំផ្ទុះខ្នាតតូច។ ក្នុងរយៈពេលខ្លី រាប់រយ រាប់ពាន់នាក់កើតឡើង។ ពួកគេត្រួតលើគ្នា បង្កើនអំណាចរបស់ពួកគេ។ នៅចំណុចផ្សេងគ្នានៅក្នុងអង្គធាតុរាវ សីតុណ្ហភាពលោតភ្លាមៗដល់រាប់ពាន់ដឺក្រេ សម្ពាធដល់បរិយាកាសរាប់សិប។ ពពុះអាចបង្កើតកាំរស្មីដ៏ល្អបំផុតដែលដើរតួលើផ្ទៃរឹងដូចជាគ្រាប់បាញ់ដែលបំផ្លាញពាសដែក! នេះគឺជាកន្លែងដែលពពុះគ្មានទម្ងន់មានថាមពលមិនគួរឱ្យជឿ។
ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ ជាអកុសល កម្លាំងទាំងនេះមានការបំផ្លិចបំផ្លាញ។ មានតែនៅក្នុងករណីមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលពួកគេចាប់ផ្តើមធ្វើការប្រកបដោយប្រយោជន៍នៅថ្ងៃនេះ - ឧទាហរណ៍ ពួកគេសម្អាតផ្ទៃនៃផ្នែក ជួយបង្ហាញលំនាំធម្មជាតិនៃថ្មបញ្ចប់ និងលាយវត្ថុរាវ "មិនឆបគ្នា" ដូចជាប្រេងសាំង និងទឹក។ ដើម្បីប្រយុទ្ធប្រឆាំងនឹងការបំផ្លិចបំផ្លាញ ការបំផ្លិចបំផ្លាញ និងប្រើប្រាស់វាឱ្យបានពេញលេញកាន់តែប្រសើរ មានវិធីតែមួយគត់ - ដើម្បីជ្រាបចូលកាន់តែជ្រៅទៅក្នុងអាថ៌កំបាំងរបស់វា។
តើអ្វីជាភាពខុសគ្នារវាងពពុះ cavitation និងពពុះធម្មតា? តើមានអ្វីកើតឡើងនៅខាងក្នុង? តើការបំប្លែងថាមពលកើតឡើងតាមច្បាប់អ្វី? ប្រសិនបើអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដឹងពីចម្លើយចំពោះសំណួរទាំងនេះថ្ងៃនេះ សូមមើល ថ្ងៃស្អែក កប៉ាល់ល្បឿនលឿននឹងក្លាយជាការពិត។ ប៉ុន្តែរហូតមកដល់ពេលនេះ មានសម្មតិកម្មប្រកួតប្រជែងគ្នាច្រើនតែប៉ុណ្ណោះ។ ហើយនេះមានន័យថា វិស្វករមិនអាចគណនាជាមួយនឹងភាពត្រឹមត្រូវដែលត្រូវការនៃរចនាសម្ព័ន្ធ ឬម៉ាស៊ីនថ្មី ដែលគាត់ចង់ប្រើកម្លាំងនៃ cavitation ។
របៀបដែលចំណេះដឹងមិនគ្រប់គ្រាន់អំពីបាតុភូតនេះមិនទាន់ត្រូវបានបង្ហាញដោយឧទាហរណ៍នេះ។ ស្ទើរតែពាក់កណ្តាលសតវត្សរ៍មុន sonoluminescence ត្រូវបានរកឃើញ - ពន្លឺនៃអង្គធាតុរាវក្រោមឥទ្ធិពលនៃអ៊ុលត្រាសោនក៏ដូចជាប្រតិកម្ម sonochemical ដែលកើតឡើងតែនៅពេលដែល reagents ត្រូវបាន irradiated ជាមួយសំឡេង។ បាតុភូតទាំងពីរនេះគឺពឹងផ្អែកខ្លាំងលើថាមពល ហើយមានតែ cavitation ប៉ុណ្ណោះដែលអាចបណ្តាលឱ្យពួកគេ។ ផលប៉ះពាល់បានក្លាយជាប្រភេទនៃការធ្វើតេស្តសម្រាប់ cavitation ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ យន្តការ និងធម្មជាតិរបស់វានៅតែជាអាថ៌កំបាំងនៅឡើយ។
ហេតុអ្វីបានជា cavitation មិនអាចចូលដំណើរការបាន? តើមានឧបសគ្គអ្វីខ្លះនៅក្នុងផ្លូវនៃអាថ៌កំបាំងរបស់វា? ដើម្បីស្រមៃកាន់តែច្បាស់អំពីការផ្លាស់ប្តូរដែលកើតឡើងជាមួយនឹងពពុះ cavitation ដំបូងអ្នកត្រូវតែតាមដានដោយប្រុងប្រយ័ត្នពីរបៀបដែលវាកើត ផ្លាស់ទី បាត់នៅក្នុងពាក្យមួយ គ្រប់ដំណាក់កាលនៃជីវិតរបស់វា។
ពពុះ cavitation បានក្លាយជាតួអង្គសំខាន់មួយនៃខ្សែភាពយន្តវិទ្យាសាស្ត្រ។ វាត្រូវបានថតនៅលើខ្សែភាពយន្ដរាប់មិនអស់ក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍រាប់សិបជុំវិញពិភពលោក។ ប៉ុន្តែគួរឱ្យសោកស្តាយ សូម្បីតែការថតខ្សែភាពយន្តដែលមានល្បឿនលឿនបំផុត ក៏មិនអាចបន្តដំណើរជីវិតរបស់គាត់បានដែរ។ វីរបុរសភាពយន្តរបស់យើងរស់នៅត្រឹមតែមួយរយពាន់ ឬរាប់លានក្នុងមួយវិនាទី! យើងក៏ត្រូវយកមកពិចារណាផងដែរ៖ ទំហំនៃពពុះគឺរាប់រយពាន់នៃមិល្លីម៉ែត្រ។ ទីបំផុត cavitation មិនមែនជាពពុះមួយ ឬសូម្បីតែមួយពាន់ដែលកើតមកភ្លាមៗនោះទេ។ ក្នុងមួយសង់ទីម៉ែត្រគូបនៃអ្វីដែលគេហៅថាវាល cavitation, ប្រហែលមួយពាន់លាននៃពួកគេ pulsate នៅពេលតែមួយ! វាមិនមែនជារឿងចៃដន្យទេដែលវីរបុរសទីមួយនៃភាពយន្តហូឡូជីន ភ្លាមៗនៅពេលដែលវាបង្ហាញខ្លួននៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ កំណែពិសោធន៍ បានក្លាយជាពពុះ cavitation ម្តងទៀត... ហើយអាថ៌កំបាំងមិនថយចុះទេ។
Hedgehogs in vitro
នៅក្នុងវិទ្យាសាស្រ្ត វាតែងតែកើតឡើងដូចនេះ៖ ដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាស្មុគស្មាញណាមួយ ដែលគំនិតល្អបំផុត ប្រដាប់ដោយបច្ចេកវិទ្យាទំនើបបំផុត បានតស៊ូអស់ជាច្រើនឆ្នាំ គំនិតសាមញ្ញបំផុត បឋមសិក្សា បទពិសោធន៍ស្ទើរតែនៅសាលាបានបាត់។ នៅក្នុងបញ្ហានៃការ cavitation ប្រហែលជាជំហានសម្រេចចិត្តនេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមកពីផ្នែករូបវិទ្យាគីមីនៅវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវវិទ្យាសាស្ត្រ All-Union នៃសំយោគសរីរាង្គ។
ខណៈពេលដែលអ្នកស្រាវជ្រាវមួយចំនួនពឹងផ្អែកលើឧបករណ៍ទំនើបកាន់តែខ្លាំងឡើង និងវិធីសាស្រ្តចុងក្រោយបំផុតសម្រាប់ការដោះស្រាយប្រព័ន្ធស្មុគស្មាញមិនធម្មតានៃសមីការឌីផេរ៉ង់ស្យែលសម្រាប់ចលនានៃពពុះ អ្នកឯកទេស VNIIOS កំពុងស្វែងរកដំណោះស្រាយដែលមិនមែនជាផ្នែកខាងមុខ។ តើអ្វីជាការធ្វើសមយុទ្ធដោយចេតនារបស់ពួកគេ? ពួកគេបានវែកញែកអ្វីមួយដូចនេះ។ វាពិបាកក្នុងការមើលឃើញយ៉ាងច្បាស់នូវពពុះ cavitation ដោយសារតែទំហំតូចរបស់វា និងអាយុកាលខ្លីបំផុត។ នេះអាស្រ័យទៅលើភាពញឹកញាប់នៃលំយោលដែលរំភើប cavitation ។ ប្រសិនបើអ្នកស្រាវជ្រាវអាចទទួលបាន cavitation និយាយថានៅប្រេកង់ 10-100 Hz ពពុះនេះបើយោងតាមការគណនាអាចរស់នៅបានមួយភាគដប់នៃវិនាទីនិងមានទំហំរហូតដល់មួយសង់ទីម៉ែត្រ។ បន្ទាប់មក យើងនឹងឃើញវីរបុរសភាពយន្តរបស់យើងក្នុងភាពស្និទ្ធស្នាល។
តើគំនិតសាមញ្ញនេះពិតជាមិនដែលកើតមានចំពោះនរណាម្នាក់ពីមុនមកទេ? ជាការពិតណាស់នាងបានមក។ មានការប៉ុនប៉ងជាច្រើន។ អត្ថបទមួយជាមួយនឹងលទ្ធផលចុងក្រោយនៃពួកគេ ដែលត្រូវបានអនុវត្តដោយអ្នកស្រាវជ្រាវជនជាតិអាមេរិក ដាក់នៅលើតុរបស់ប្រធានផ្នែក M.A. Margulis ។ ហើយគ្មានអ្វីដែលសម្រាលទុក្ខនោះទេ។ ជាថ្មីម្តងទៀត ការបញ្ជាក់អំពីទស្សនៈធម្មតាត្រូវបានទទួល៖ cavitation គឺជាបាតុភូតកម្រិតមួយ ពោលគឺវាកើតឡើងដោយចាប់ផ្តើមពីប្រេកង់ជាក់លាក់មួយ ហើយប្រេកង់នេះត្រូវបានគណនា អាឡាស់ គិតជាគីឡូហឺត... ហើយមានអ្វីមួយបានបង្ខំខ្ញុំ ដើម្បីផលិតឡើងវិញនូវការពិសោធន៍ដែលមិនជោគជ័យជាក់ស្តែង។ នេះត្រូវបានជំរុញដោយទាំងកំហឹងដ៏ល្អចំពោះបញ្ហាដែលមិនអាចទាញយកបាន និងចំណង់ចំណូលចិត្តក្នុងការស្រាវជ្រាវ ការតស៊ូ និងវិចារណញាណ។
វាមិនមែនជាការលំបាកសម្រាប់ជនជាតិអាមេរិកដើម្បីអនុវត្តការពិសោធន៍នេះ។ គ្រោងការណ៍របស់វាគឺសាមញ្ញ: ដំបងយោលមួយត្រូវបានទម្លាក់ចូលទៅក្នុងធុងមួយដែលមានរាវហើយ spectrometer ប្រសិនបើ cavitation កើតឡើងគួរតែចុះឈ្មោះពន្លឺ។ អ្វីគ្រប់យ៉ាងត្រូវបានធ្វើដូចដែលវាគួរតែ - គ្មានអ្វីដូច cavitation ។ យើងបានព្យាយាមបង្កើនទំហំនៃការយោលនៃដំបង ដោយនិយាយថាការរំភើបនឹងកាន់តែខ្លាំង។ ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ភាពរសើបជ្រុលគឺស្ងាត់។ ការហៀរទឹក និងភាពច្របូកច្របល់នៅក្នុងអង្គធាតុរាវកាន់តែខ្លាំង ប៉ុន្តែមិនមានការលាតសន្ធឹងទេ។ អង្គធាតុរាវហាក់ដូចជាយឺតពេក ទោះបីវាវិលក៏ដោយ វានៅតែអាចហូរជុំវិញដំបងយឺត។ ប៉ុន្តែវាជាការចាំបាច់ដែលនាងយល់ឃើញពីរំញ័ររបស់ដំបងហាក់ដូចជាគេផ្លុំ។ តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីសម្រេចបាននេះ?
វាគ្រប់គ្រាន់ហើយក្នុងការមិនរាប់បញ្ចូលលំហូរជុំវិញដំបងយោល ហើយ cavitation ប្រេកង់ទាបត្រូវបានរកឃើញ
ការពិសោធន៍ថ្មីនេះត្រូវបានអនុវត្តជាមួយនឹងឧបករណ៍ដែលប្រហែលជាអាចត្រូវបានរកឃើញសូម្បីតែនៅក្នុងថ្នាក់រៀនរូបវិទ្យារបស់សាលា៖ បំពង់សាកល្បង កន្លែងឈរ ដំបងឆ្លាក់ពី plexiglass ឧបករណ៍បំពងសម្លេង 25 វ៉ាត់ ឧបករណ៍ពង្រីកបំពង់ចាស់ ... ភាពទន់ភ្លន់តែមួយគត់របស់វា - ដំបងយោលក្នុងទម្រង់ជាស្តុងមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីឱ្យគម្លាតជាមួយនឹងជញ្ជាំងនៃបំពង់សាកល្បងមានត្រឹមតែមួយភាគដប់នៃមិល្លីម៉ែត្រប៉ុណ្ណោះ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ អង្គធាតុរាវមិនអាចហូរជុំវិញដំបងបានយ៉ាងងាយស្រួលដូចពីមុនទៀតទេ។
ម៉ាស៊ីនបង្កើតសំឡេងត្រូវបានបើកនៅប្រេកង់ 90 Hz ។ M.A. Margulis និយាយអំពីអ្វីដែលបានកើតឡើងបន្ទាប់៖
យើងមិនបានកត់សម្គាល់អ្វីពិសេសមួយនាទីទេ។ បន្ទាប់មក នៅក្នុងតំបន់តូចមួយនៅជិតជញ្ជាំងនៃបំពង់សាកល្បងដែលពោរពេញទៅដោយរាវ ពពុះរាងស្វ៊ែរតូចៗបានលេចឡើងនៅក្រោម piston ដែលកំពុងញ័រ។ ចំនួនរបស់ពួកគេបានកើនឡើងយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ពួកវាបង្កើតជាកំណកធំដែលមើលទៅដូចជា hedgehog ។ hedgehog នេះកំពុងញ័រយ៉ាងខ្លាំង។ ពួកគេចាប់ផ្តើមបង្កើនប្រេកង់បន្តិចម្តង ៗ ។ នៅ 200 Hz និងខ្ពស់ជាងនេះ វាអាចបង្កើត hedgehogs មិនធម្មតាពីរ ឬច្រើនជាងនេះ។ ពួកគេបានកើតនៅក្នុងផ្នែកផ្សេងគ្នានៃបំពង់សាកល្បង។ យូរៗម្តងពួកគេជិះសំដៅទៅរកគ្នា រួមគ្នារួចក៏ហោះបែកទៅដោយគ្រោះថ្នាក់។ វាគួរឱ្យកត់សម្គាល់ភ្លាមៗថា hedgehogs មើលទៅមិនដូចជាក្រុមប្រមូលផ្តុំ - ចង្កោមនៃពពុះនីមួយៗប៉ុន្តែមានពពុះធំរាងចម្លែក ...
ប៉ុន្តែមិនមែនអ្វីៗទាំងអស់ត្រូវបានចាប់យកដោយភ្នែកទទេនោះទេ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានប្រើឧបករណ៍ធម្មតារបស់ពួកគេ - ការថតវីដេអូល្បឿនលឿន។ យើងបានលេងវីដេអូដែលបានថត ប៉ុន្តែ... យើងរកមិនឃើញ hedgehogs ទេ។ ភាពលេចធ្លោ ជាដំណើរការក្រាស់ សរសៃពួរកោងយ៉ាងស្និទ្ធស្នាល ដែលហាក់បីដូចជាកំពុងបាញ់ចេញពីរាងកាយនៃពពុះធំមួយ មិនស្រដៀងនឹងម្ជុលរបស់អ្នករស់នៅក្នុងព្រៃដ៏គួរឱ្យស្រឡាញ់នោះទេ។ ហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានផ្តល់ឱ្យសត្វចម្លែកនេះជាឈ្មោះដែលមានភាពអស្ចារ្យជាងនេះទៀតគឺពពុះខូចទ្រង់ទ្រាយធំ (អក្សរកាត់ BDP) ។ នៅលើអេក្រង់វាអាចមើលឃើញពីរបៀបដែលពពុះរាងស្វ៊ែរថ្លាតូចៗកំពុងបំបែកចេញពី BDP ហើយបន្ទាប់មកប្រញាប់ត្រឡប់មកវិញ។
តើនោះជាអ្វី? Cavitation បង្កើតសីតុណ្ហភាពរាប់ពាន់ដឺក្រេ និងសម្ពាធដ៏ធំ? ឬប្រហែលជាបាតុភូតថ្មីមួយចំនួនបានសង្កេតឃើញជាលើកដំបូង? ដើម្បីពិនិត្យមើល ដូចដែលយើងបានដឹងរួចមកហើយថា មានការធ្វើតេស្តពិសេស ប្រភេទនៃការធ្វើតេស្ត litmus ដែលបង្ហាញពី cavitation - ប្រតិកម្មគីមីសំឡេង និងពន្លឺនៃអង្គធាតុរាវ។
ការបំបែករបាំង
នៅក្នុងការពិសោធន៍សាកល្បងដំបូងបំផុត សំឡេងដែលមានប្រេកង់ទាបបានយ៉ាងងាយស្រួលបង្កឱ្យមានប្រតិកម្មខ្សែសង្វាក់នៃការបំប្លែងអាស៊ីត maleic ទៅជាអាស៊ីតហ្វូម៉ារិច។ ការសង្ស័យនៅតែមាន - ទោះបីជាប្រតិកម្មនេះត្រូវបានចាត់ទុកថាស្មុគស្មាញនិងគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ក្នុងចំណោមអ្នកគីមីក៏ដោយវាត្រូវការថាមពលតិចតួចដើម្បីចាប់ផ្តើម។ ប៉ុន្តែនៅពេលដែលនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ បំពង់ដែក divalent divalent ប្រែទៅជា trivalent នៅពេលដែលម៉ូលេគុលទឹកចាប់ផ្តើមបំបែកនៅក្នុងវា ដូចជាគ្រាប់នៅក្រោមញញួរ វាមិនអាចមានមតិពីរទៀតទេ - cavitation ពិតប្រាកដមានការរំភើប។ ដំបូងឡើយ អ្នកស្រាវជ្រាវខ្លួនឯងមានការលំបាកក្នុងការជឿជាក់លើលទ្ធផលរបស់ពួកគេ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការត្រួតពិនិត្យម្តងហើយម្តងទៀតបានបញ្ជាក់ថា ប្រតិកម្មគីមីសំឡេងអាចត្រូវបានអនុវត្តរួចហើយនៅប្រេកង់សំឡេង 7 Hz ហើយដំណោះស្រាយមួយចំនួនបានចាប់ផ្តើមបញ្ចេញពន្លឺនៅ 30 Hz ។
យើងកំពុងនិយាយអំពីការរកឃើញដែលអាចត្រូវបានគេហៅថាក្តៅ។ ការស្រាវជ្រាវលើការបំផ្ទុះប្រេកង់ទាបទើបតែបានចាប់ផ្តើម។
ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយចាប់ពីថ្ងៃដំបូងពួកគេនាំមកនូវលទ្ធផលគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍។ ជាឧទាហរណ៍ ដរាបណាអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានឃើញ BDP ដោយភ្នែករបស់ពួកគេផ្ទាល់ ហើយបានជឿជាក់ថាពួកគេ cavitated ទ្រឹស្ដីមួយដែលមានសិទ្ធិអំណាចបំផុតនៃការ cavitation បានដួលរលំ។ វាត្រូវបានគេជឿថាការចោទប្រកាន់ផ្ទុយគ្នាកើតឡើងនៅលើផ្ទៃនៃពពុះ cavitation ដែលកំពុងលេចឡើង។ នៅពេលជាក់លាក់មួយ ការបំបែកអេឡិចត្រូនិចកើតឡើង។ ដូច្នេះការបញ្ចេញថាមពលដ៏ធំ ពន្លឺ និងការចាប់ផ្តើមនៃប្រតិកម្មគីមីដ៏លំបាកបំផុត។ លក្ខខណ្ឌតែមួយគត់សម្រាប់ដំណើរការបែបនេះគឺថាពពុះ cavitation ត្រូវតែជា... រូបរាងកញ្ចក់ដែលត្រឹមត្រូវឥតខ្ចោះ។ នៅលើអេក្រង់ ដូចដែលយើងដឹង អ្នកស្រាវជ្រាវបានឃើញជាប្រភេទនៃរុក្ខជាតិដែលមានរូបរាងដ៏អស្ចារ្យ។
"យល់ហើយ" មិនត្រឹមតែទ្រឹស្តីអគ្គិសនីប៉ុណ្ណោះទេប៉ុន្តែថែមទាំងទ្រឹស្តីមួយទៀត - ទ្រឹស្តីកំដៅនៃ cavitation ។ វាអានថា: នៅក្នុងដំណើរការនៃការបង្ហាប់យ៉ាងឆាប់រហ័សនិងការដួលរលំនៃពពុះ cavitation ល្បាយចំហាយឧស្ម័នត្រូវបានកំដៅដល់សីតុណ្ហភាពរាប់ពាន់ដឺក្រេ។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ វាចាប់ផ្តើមភ្លឺដោយធម្មជាតិដូចជាសរសៃនៃអំពូលធម្មតា ហើយសីតុណ្ហភាពប្លាស្មាបំបែកម៉ូលេគុល និងចាប់ផ្តើមប្រតិកម្មគីមីដែលមិនគួរឱ្យជឿបំផុត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ឥឡូវនេះ ជាលទ្ធផលនៃការស្រាវជ្រាវយ៉ាងប្រុងប្រយ័ត្ន វាត្រូវបានបង្កើតឡើង៖ ពន្លឺសូណូឡូមីញ៉ូមសេន គឺជាពន្លឺដ៏ត្រជាក់ដូចគ្នាទៅនឹងពន្លឺភ្លើងដែលឆេះនៅពេលយប់។
ស្ទើរតែរាល់ការពិសោធន៍ថ្មីបានបង្ហាញពី cavitation ដែលធ្លាប់ស្គាល់ពីមុំដែលមិននឹកស្មានដល់ និងបង្ហាញពីសមត្ថភាពមិនធម្មតារបស់វា។ ចូរនិយាយថាអំណាចបំផ្លិចបំផ្លាញនៃ cavitation ប្រេកង់ខ្ពស់ត្រូវបានគេស្គាល់យ៉ាងច្បាស់។ វាអាចប្រែក្លាយផ្ទៃរលោងនៃលោហធាតុទៅជារដុបក្នុងរយៈពេលប៉ុន្មាននាទី ដោយបំបែកភាគល្អិតធំៗចេញ។ cavitation ប្រេកង់ទាប ផ្ទុយទៅវិញ បានក្លាយជាអាវុធដ៏ឈ្លាសវៃ និងឆ្ងាញ់។ វាមិនពិបាកទេសម្រាប់នាងក្នុងការធ្វើឱ្យរលោង និងខាត់ផ្ទៃដែលរដុបបំផុត ដោយចាក់ចេញតែភាគល្អិតមីក្រូទស្សន៍នៃលោហៈប៉ុណ្ណោះ។
cavitation ប្រេកង់ទាបបានយ៉ាងងាយស្រួល និងរហ័សរៀបចំ emulsion ពីអង្គធាតុរាវដែលមិនអាចខ្វះបាននៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មតា កំទេចគ្រាប់រឹងដែលជ្រលក់ក្នុងអង្គធាតុរាវ ចាប់ផ្តើមប្រតិកម្មគីមីដែលប្រើថាមពលខ្លាំងបំផុត... ជាការពិតណាស់ ultrasonic, cavitation ប្រេកង់ខ្ពស់អាចធ្វើអ្វីៗទាំងអស់នេះបាន។ ប៉ុន្តែដើម្បីបង្កើតវាដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថាអ្នកត្រូវការឧបករណ៍ពិសេសម៉ាស៊ីនភ្លើង។ ឥឡូវនេះភ្ជាប់ប្រភពលំយោលទៅបណ្តាញដែលផ្តល់ថាមពលដល់វិទ្យុផ្ទះរបស់អ្នក ហើយសមត្ថភាពដែលមានប្រយោជន៍ទាំងអស់នៃ cavitation គឺនៅសេវាកម្មរបស់អ្នក។ ចូរនិយាយថាអ្នកត្រូវលាយសារធាតុដោយប្រុងប្រយ័ត្នបំផុត និងល្បឿននៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រគីមីដែលមានសមត្ថភាពធុងផ្លូវដែកជាច្រើន។ ភារកិច្ចនេះគឺសាមញ្ញបំផុត ជាទូទៅសម្រាប់ឧស្សាហកម្មគីមី ឱសថ និងមីក្រូជីវសាស្រ្ត។ ដំណោះស្រាយបែបប្រពៃណី៖ ឧបករណ៍លាយគឺជារបស់មួយដូចជា ស្នប់ ឬវីសស្ពឺ ដែលផលិតពីយ៉ាន់ស្ព័រដែលធន់នឹងសារធាតុគីមីមានតម្លៃថ្លៃបំផុត។ ឬអ្នកអាចដំឡើងប្រភពលំយោលធម្មតាចូលទៅក្នុងម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ ហើយដោតវាទៅក្នុងព្រីបណ្តាញធម្មតា - ឥទ្ធិពលដូចដែលការគណនាបង្ហាញនឹងកាន់តែប្រសើរ។
វាមិនទំនងថានរណាម្នាក់សព្វថ្ងៃនេះនឹងអាចទស្សន៍ទាយការអនុវត្តជាក់ស្តែងផ្សេងៗនៃការរកឃើញ "ទីពីរ" នៃ cavitation នោះទេ។ សម្រាប់ពេលនេះ វាគ្រាន់តែជម្រះផ្លូវសម្រាប់ការយល់ដឹងកាន់តែស៊ីជម្រៅអំពីបាតុភូតដ៏គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍នេះ ហើយរំលំរបាំងដែលបានឈរនៅក្នុងផ្លូវរបស់អ្នកស្រាវជ្រាវអស់រយៈពេលជាច្រើនទសវត្សរ៍មកហើយ។ ការយល់ដឹងអំពីយន្តការពិតនៃ cavitation របៀប និងកន្លែងដែលកម្លាំងដ៏អស្ចារ្យរបស់វាកើតឡើង គឺនៅតែកើតឡើង។ ហើយនៅពីក្រោយវា ដូចដែលតែងតែកើតឡើងនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រ គឺជាឱកាសថ្មីសម្រាប់វិស្វករ អ្នករចនា អ្នកបច្ចេកវិទ្យា ដែលសព្វថ្ងៃនេះមិនអាចទាយទុកជាមុនបាន។
L. GALAMAGA, វិស្វករ-រូបវិទ្យា
គំនូរដោយ A. MATROSOV
ខ្លឹមសារនៃអត្ថបទ
CAVITATION,ការបង្កើតពពុះឧស្ម័ននៅក្នុងអង្គធាតុរាវ។ ពាក្យនេះត្រូវបានណែនាំ ca ។ 1894 ដោយវិស្វករជនជាតិអង់គ្លេស R. Froude ។ ប្រសិនបើសម្ពាធនៅចំណុចណាមួយនៅក្នុងអង្គធាតុរាវស្មើនឹងសម្ពាធចំហាយឆ្អែតនៃអង្គធាតុរាវនេះ នោះអង្គធាតុរាវនៅចំណុចនោះហួត ហើយពពុះចំហាយត្រូវបានបង្កើតឡើង។ ឧទាហរណ៍មួយគឺទឹកឆ្អិន។ នៅពេលដែលទឹកត្រូវបានកំដៅ សម្ពាធចំហាយឆ្អែតរបស់វាកើនឡើង។ នៅពេលឈានដល់ចំណុចរំពុះ សម្ពាធចំហាយនឹងស្មើនឹងសម្ពាធបរិយាកាស ហើយពពុះចំហាយលេចឡើងក្នុងទឹក។
ពពុះចំហាយបង្កើតបានយ៉ាងងាយស្រួលនៅក្នុងអង្គធាតុរាវនៅសម្ពាធថយចុះ។ នៅពេលដែលសម្ពាធបរិយាកាសធំជាងសម្ពាធចំហាយឆ្អែតនៃអង្គធាតុរាវ ពពុះ cavitation ដួលរលំដោយកម្លាំង។ ការដួលរលំនៃពពុះបែបនេះបង្កើតសំលេងរំខាន បណ្តាលឱ្យរំញ័រ និងខូចខាតដល់រចនាសម្ព័ន្ធ និងប៉ះពាល់យ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរដល់ប្រតិបត្តិការរបស់ម៉ាស៊ីន និងយន្តការពាក់ព័ន្ធ។ ការថយចុះសម្ពាធក្នុងមូលដ្ឋាននៅក្នុងអង្គធាតុរាវកើតឡើងជាមួយនឹងចលនាដែលទាក់ទងគ្នាយ៉ាងលឿននៃរាងកាយ និងអង្គធាតុរាវ។
ច្បាប់ Bernoulli ។
យោងតាមច្បាប់របស់ Bernoulli នៅក្នុងសារធាតុរាវដែលគ្មានការកកិត ថាមពលគឺថេរតាមខ្សែបន្ទាត់។ នេះអាចត្រូវបានបង្ហាញដោយសមភាព
កន្លែងណា ទំ- សម្ពាធ r- ដង់ស៊ីតេ, និង v- ល្បឿន។ ការជាវ 0, 1 និង 2 សំដៅទៅលើចំណុចបីណាមួយនៅលើបន្ទាត់ដែលបានផ្តល់ឱ្យ។
ពីសមភាពនេះវាធ្វើតាមថានៅពេលដែលល្បឿនកើនឡើងសម្ពាធក្នុងតំបន់ថយចុះ (សមាមាត្រទៅនឹងការ៉េនៃល្បឿន) ។ ភាគល្អិតនៃអង្គធាតុរាវណាមួយដែលផ្លាស់ទីតាមខ្សែបន្ទាត់កោង ឧទាហរណ៍ ការរុំព័ទ្ធទម្រង់ (រូបភាពទី 1) ត្រូវបានពន្លឿន និងឆ្លងកាត់ការថយចុះនៃសម្ពាធក្នុងតំបន់។ ប្រសិនបើសម្ពាធធ្លាក់ចុះដល់សម្ពាធចំហាយឆ្អែតនោះ cavitation កើតឡើង។ នេះគឺជាយន្តការនៅពីក្រោយបាតុភូតនៃ cavitation នៅលើ hydrofoils, propellers, turbine blades និង pump blades ។
ក្នុងករណីមានអង្គធាតុរាវហូរតាមបំពង់ យោងទៅតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សម៉ាស (សមីការបន្ត) ល្បឿននៃអង្គធាតុរាវកើនឡើងនៅកន្លែងដែលបំពង់តូចចង្អៀត កន្លែងដែលមានការបំផ្លិចបំផ្លាញក៏អាចធ្វើទៅបានដែរ។
មេគុណ Cavitation ។
បាតុភូតនៃ cavitation គឺដូចគ្នាសម្រាប់លំហូរដែលហូរជុំវិញរាងកាយស្ថានី និងសម្រាប់ឧបករណ៍ផ្ទុកដែលរាងកាយផ្លាស់ទី។ ក្នុងករណីទាំងពីរនេះ មានតែល្បឿនទាក់ទង និងសម្ពាធដាច់ខាតប៉ុណ្ណោះដែលសំខាន់។ ទំនាក់ទំនងរវាងសម្ពាធ និងល្បឿនដែល cavitation កើតឡើងត្រូវបានផ្តល់ដោយលក្ខណៈវិនិច្ឆ័យគ្មានវិមាត្រ សដែលត្រូវបានគេហៅថាមេគុណ cavitation (លេខ cavitation) និងត្រូវបានកំណត់ដោយកន្សោម
កន្លែងណា pv- សម្ពាធចំហាយឆ្អែតនៃអង្គធាតុរាវនៅសីតុណ្ហភាពដែលបានកំណត់។
ប្រភេទនៃ cavitation ។
នៅក្នុងរូបភព។ រូបភាពទី 2 បង្ហាញពី cavitation នៅលើ hydrofoil ថេរ ដែលថតនៅក្នុងបំពង់ hydrodynamic ល្បឿនលឿន។ នៅល្បឿនជាក់លាក់នៃលំហូរទឹក សម្ពាធក្នុងតំបន់នៅលើផ្ទៃនៃស្លាបថយចុះដល់សម្ពាធនៃចំហាយទឹក។ បែហោងធ្មែញ Cavitation លេចឡើងនៅលើផ្ទៃស្លាប។ ពពុះដុះឡើងផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅនៃលំហូរ។ (ដោយសារពពុះបង្កើតនៅជិតផ្ទៃស្លាប ពួកវាមានរាងជាអឌ្ឍគោល។) ប្រសិនបើមានស្នាមប្រេះលើផ្ទៃ នោះពពុះប្រមូលផ្តុំនៅលើវា។ cavitation ស្ថានីបែបនេះក៏ត្រូវបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ២.
Cavitation អាចកើតឡើងនៅក្នុងតំបន់នៃ vortes ដែលបង្កើតនៅកន្លែងនៃការកើនឡើង shear និងសម្ពាធទាប។ Vortex cavitation ជាញឹកញាប់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញនៅគែមនាំមុខនៃ hydrofoils នៅគែមនាំមុខនៃ blades និងនៅពីក្រោយ propeller hub ។ វាអាចទៅរួចដែលថាប្រភេទផ្សេងគ្នានៃ cavitation អាចកើតឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នា។ នៅក្នុងរូបភព។ រូបទី 3 បង្ហាញពី propeller សមុទ្រដែលមាន cavitation vortex នៅលើគែមឈានមុខគេនៃ blades, cavitation stationary នៅលើផ្ទៃនៃ blades និងការភ្ជាប់ vortex cavitation នៅពីក្រោយ hub។ Cavitation នៅក្នុងអង្គធាតុរាវដែលបណ្តាលមកពីរលកសំឡេងត្រូវបានគេហៅថាសូរស័ព្ទ។
Cavitation និងបច្ចេកវិទ្យា។
ល្បឿនលំហូរជាធម្មតាថយចុះយ៉ាងខ្លាំងនៅគែមខាងក្រោមនៃទម្រង់។ នៅទីនេះសម្ពាធក្លាយជាខ្ពស់ជាងសម្ពាធចំហាយ។ ដរាបណាលក្ខខណ្ឌអំណោយផលសម្រាប់ cavitation រលាយបាត់ ពពុះនឹងដួលរលំភ្លាមៗ។ ថាមពលដែលបញ្ចេញនៅពេលពពុះដួលរលំគឺមានសារៈសំខាន់ណាស់។
សំណឹក។
ថាមពលដ៏ធំដែលបានរលាយក្នុងអំឡុងពេលការដួលរលំនៃពពុះ cavitation អាចនាំឱ្យខូចខាតដល់ផ្ទៃនៃរចនាសម្ព័ន្ធក្រោមទឹក កង្ហារ ទួរប៊ីន ស្នប់ និងសូម្បីតែធាតុផ្សំនៃរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ។ មាត្រដ្ឋាននៃបាតុភូតនេះ ហៅថា សំណឹកធារាសាស្ត្រ អាចប្រែប្រួលពីសំណឹកផ្ទៃខាងលើ បន្ទាប់ពីប្រតិបត្តិការជាច្រើនឆ្នាំ រហូតដល់ការបរាជ័យដ៏មហន្តរាយនៃរចនាសម្ព័ន្ធធំៗ។
រំញ័រ។
Cavitation នៅលើ propellers អាចបណ្តាលឱ្យមានការប្រែប្រួលតាមកាលកំណត់នៃសម្ពាធដែលដើរតួរលើផ្ទៃនៃនាវា និងប្រព័ន្ធ propulsion ។ រំញ័រ Cavitation នៃកប៉ាល់បង្កើតលក្ខខណ្ឌមិនស្រួលសម្រាប់អ្នកដំណើរ និងនាវិក។
ប្រសិទ្ធភាពនិងល្បឿន។
Cavitation អាចបង្កើនភាពធន់ទ្រាំអ៊ីដ្រូឌីណាមិកយ៉ាងខ្លាំងដែលបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃប្រសិទ្ធភាពនៃឧបករណ៍ធារាសាស្ត្រ។ cavitation propeller ច្រើនពេកអាចកាត់បន្ថយ propeller thrust និងកំណត់ល្បឿនអតិបរមារបស់នាវា; Cavitation ក៏អាចបណ្តាលឱ្យមានការថយចុះនៃដំណើរការរបស់ទួរប៊ីន ឬស្នប់ និងសូម្បីតែការបរាជ័យនៃប្រតិបត្តិការរបស់វា។
សំលេងរំខាន។
ថាមពលមួយចំនួនដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលនៃការដួលរលំនៃពពុះ cavitation ត្រូវបានបំលែងទៅជារលកសំឡេង។ សំលេងរំខានបែបនេះគឺមិនចង់បានជាពិសេសនៅលើនាវាកងទ័ពជើងទឹកព្រោះវាបង្កើនលទ្ធភាពនៃការរកឃើញ។
ជាទូទៅ cavitation គឺមិនចង់បាន (នៅក្នុងកម្មវិធីសមុទ្រ និង turbopump) ។ ប៉ុន្តែក្នុងករណីខ្លះវាត្រូវបានបង្កឡើងដោយចេតនា។ ឧទាហរណ៍មួយគឺម៉ូនីទ័រធារាសាស្ត្រ cavitation ។ ថាមពលដ៏ធំដែលបានបញ្ចេញក្នុងអំឡុងពេលនៃការដួលរលំនៃពពុះ cavitation នៅក្នុងយន្តហោះទឹកមួយ ត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការខួង (ដោយសារសំណឹក) នៃថ្ម និងសម្រាប់ការព្យាបាលលើផ្ទៃ។