Фізичні вибухи електрична іскра кавітації. Куля з міхура

ОРГАНІЗАЦІЯ ХАРЧУВАННЯ У ШКОЛІ

«Турбота про здоров'я – це найважливіша праця вихователя. Від життєрадісності, бадьорості дітей залежить їхнє духовне життя, світогляд, розумовий розвиток, міцність знань і віра у свої сили»

В.А.Сухомлинський

Необхідність серйозно займатися формуванням культури здоров'я у системі загальної освіти обумовлена ​​низкою об'єктивних причин:

фундамент здоров'я людини закладається у дитячому віці, а, отже, здорові інтереси та звички, ціннісне ставлення до здоров'я доцільно розпочати розвивати саме в цей період;

у цьому віці закладаються і основи здорового життя, як система і правил, засвоюваних дитиною у спеціально проектованої діяльності;

шкільний період у розвитку найбільш сенситивний у формуванні ключових знань про особливості розвитку людського організму, про фактори та способи збереження та розвитку здоров'я.

Раціональне харчування учнів - одна з умов створення здоров'язберігаючого середовища в загальноосвітніх установах, зниження негативних ефектів та наслідків функціонування системи освіти. Недостатнє надходження поживних речовин у дитячому віці негативно позначається на показниках фізичного розвитку, захворюваності, успішності, сприяє прояву обмінних порушень та хронічної патології. Найважливішою умовою для підтримки здоров'я, високої працездатності та витривалості людини є повноцінне та правильне харчування. Питання організації шкільного харчування останніми роками викликають підвищений інтерес. Основу передбачуваних підходів становить запровадження нових схем харчування школярів та використання сучасного високоякісного обладнання, що дозволяє за мінімальних витрат забезпечити харчування школярів на рівні вимог сьогоднішнього дня. Тому адміністрація МОУ “Гімназія №1” міста Курчатова сьогодні приділяє велику увагу питанням життя та здоров'я дітей та підлітків. Особливо зараз гостро постало питання про організацію правильного шкільного харчування. Харчування має бути збалансованим, протягом дня дитина повинна одержувати необхідний для цього мінімум харчових та мінеральних речовин. Якщо врахувати, що більшу частину часу діти проводять у школі, то й повноцінно харчуватись вони мають тут же.

ОРГАНІЗАЦІЯ ЗБАЛАНСОВАНОГО ХАРЧУВАННЯ ШКОЛЬНИКІВ

Апетит приходить під час їжі.

Прислів'я

Збалансоване харчування – один із основних факторів, відповідальних за здоров'я людини. Для дітей шкільного віку це має особливе значення у зв'язку з особливостями зростання та розвитку у цей період, а також у зв'язку з інтенсивним навчальним навантаженням. Організація раціонального харчування учнів є одним із ключових факторів підтримки їхнього здоров'я та ефективності навчання у школі. Робочий день нашого школяра починається о 8-й ранку. Закінчується о 15-16 годині. Його шкільні будні вимагають активної мозкової роботи та напруження. Енергетичне підживлення на перерві – і знову в клас. І дуже важливо, щоб «підживлення» складалося зі смачної та здорової їжі.

У меню учнів систематично включаються страви з м'яса, риби, молока. З метою вдосконалення організації харчування дітей та для профілактики авітамінозу та ГРВІ у учнів гімназії, у раціоні використовується аскорбінова кислота. У їдальні проводиться робота щодо відбору добових проб готової продукції. Виконуються вимоги щодо організації питного режиму.

Щодня до дев'ятої години ранку відбувається облік готівкового складу учнів, проводиться коригування попередніх замовлень попереднього дня. Наприкінці дня проводиться облік та звірка готівкового складу учнів та кількості виданих у їдальні порцій. Це дозволяє виявити тих дітей, хто не отримав харчування, з'ясувати причину та вжити відповідних заходів. Щомісячно ведеться оформлення документації та звіту за безготівкові кошти перед комітетом з освіти району.

Проводиться анкетування батьків та учнів з питань якості продуктів та страв, асортименту та вартості харчування. Результати опитувань та пропозиції виносяться для обговорення на батьківських зборах та з обслуговуючим персоналом їдальні. Так, за результатами опитування анкети «Мій настрій після обіду», проведене у 2010 році 85% старшокласників та 99% учнів початкових класів залишають їдальню з гарним настроєм. Регулярно, на загальношкільних батьківських зборах, заст. директора школи з ВР Акімова Н.А. інформує батьків про організацію гарячого харчування у школі. Відгуки про роботу, форму та культуру обслуговування в шкільній їдальні з боку учнів, батьків, вчителів тільки хороші. Так, за результатами анкети «Харчування очима батьків» на запитання – чи задовольняє Вас система організації харчування у школі? - 90% батьків дали позитивну відповідь. А на запитання – чи задоволені Ви якістю приготування їжі? - 85% батьків відповіли "Так".

Графік харчування

10:00. - 10.15. – 15 хвилин – для учнів 1-4 класів та 10 класу.

10.55. - 11.10. – 15 хвилин – для учнів 5-9 класів.

13:00. – 13.20. – обід для ГПД

ПЕРЕЛІК

учнів 1В класу, які харчуються у шкільній їдальні

№ п/п

Ф.І.

Сніданок

Обід

Полудень

Буфет

Божко Тетяна

Бондарєва Анастасія

Галицин Іван

Гусєв Роман

Золотарьов Радомир

Леохіна Ірина

Місюрєв Максим

Мішин Кирило

Рєпін Данило

Середина Катерина

Тютюнникова Світлана

Четверіков Євген

Щедрін Олександр

Разом: сніданок - 13 уч. (100%)

Обід – 11 уч. (82%)

Полудень – 12 уч. (92%)

Відвідують буфет – 8 уч. (61,5%)

Учні, які отримують обід у шкільній їдальні, харчуються вдома, т.к. після уроків йдуть додому і приходять на заняття з позаурочної діяльності.

Т.о. гарячим харчуванням у шкільній їдальні охоплено 11 учнів 1В класу (82%), 2 учнів забезпечені в обідню пору гарячим харчуванням будинку.

Висновок: умови забезпеченнягарячим харчуванням учнів 1В класу виконуються повному обсязі.

ФОРМУВАННЯ У ОСНОВ КУЛЬТУРИ ЖИВЛЕННЯ

Дуже важливо, щоб школа стала початком поширення знань та умінь у побудові здорового харчування. У моєму класі 13 учнів. Усі вони відвідують шкільну їдальню (сніданок, обід, полуденок) та буфет. З них 10 – харчуються за гроші, а 3 – безкоштовно. Батьки регулярно оплачують гаряче харчування, а також багатьом дітям дають гроші на відвідування буфету. Проте, я регулярно порушую питання про гаряче харчування в їдальні на батьківських зборах (обговорення якості шкільного харчування, анкетування, відстеження динаміки захворювань та ін.). Також передбачено батьківський лекторій «Збалансоване харчування та успіхи у навчанні» із запрошенням медпрацівника школи Циганкової В. І.

У планування виховної роботи з класом мною включено розділ «Зірочки у здоров'ї».

Ціль: забезпечення здорового харчування школярів з метою збереження та зміцнення їхнього здоров'я, а також профілактики захворювань.

Завдання:

  1. забезпечення гарячим харчуванням у шкільній їдальні всіх учнів класу.
  2. організація освітньо-роз'яснювальної роботи з здорового харчування.
  3. відстеження якості шкільного харчування, у тому числі з огляду на показники зниження захворюваності, відгуки батьків та дітей.

Для формування правильної харчової поведінки, виховання культури харчування та відповідальності за своє здоров'я у дітей регулярно проводжу бесіди "Розмова про правильне харчування", у позакласній роботі проводили гру "Абетка здорового харчування", випустили стінгазету "Правильне харчування", проведено спільні батьківські збори "Здоров'я" нашої сім'ї», «Рецепти моєї бабусі». У позаурочній діяльності я веду гурток «Уроки Айболита», однією з головних цілей якого є пропаганда та залучення дітей до здорового способу життя, правильного, збалансованого харчування. Традиція нашого класу – чаювання, допомагає хлопцям познайомитись зі столовим етикетом, правилами сервірування столу.

Відгуки учнів про шкільну їдальню

Я в їдальні - відмінник. Все з'їдаю, і Тетяна Сергіївна мені п'ятірки ставить. От би так на уроках!

Гусєв Роман

З нетерпінням чекаю на зміну після першого уроку. Ми йдемо до їдальні. Особливо люблю омлет та пшоняну кашу. Обідаю я теж у їдальні. Кухарі готують дуже смачні котлети. У мами такі не виходять.

Бондарєва Анастасія

Як приємно після прогулянки зайти до їдальні! Гарно, затишно. А в тарілці гарячий супчик мене чекає. Дуже люблю розсольник та борщ. Мій тато каже: «Борщ і хліб у животі господар!»

Галицин Іван

ВДЯЧНІСТЬ КУХАРАМ

У нашій школі кухарі

На всі руки майстра!

Варять борщ, розсольник, каші -

Радують наші шлунки,

А оладки печуть –

Слинки одразу ж течуть.

І тефтелі, і котлетки,

Щоби підростали дітки.

Багато страв різноманітних!

Щодня – начебто свято!

За накритими столами

Ми б сиділи годинами.

Із задоволенням їмо!

Кухарям дякуємо!

Учні 1В класу.

На сьогоднішній день існує досить багато публікацій, присвячених проблемі кавітації та методам її усунення, але лише деякі з них пояснюють причини, через які бульбашки надають таку руйнівну дію.

Появі кавітації у відцентрових насосах зазвичай передує кипіння. Це зовсім не означає, що кипіння саме по собі становить небезпеку, проте якщо бульбашки, що утворюються, не вибухають, то в цьому випадку вони можуть дати початок дуже потужній силі. Кипіння – це один із процесів, при якому відбувається зміна стану рідини та перехід у пару.

Вода в рідкому стані і бульбашки водяної пари, що утворюються під час кипіння, складаються з тих самих молекул. Головна різниця між ними полягає в рівні енергії молекул та сумарного простору, який вони займають у результаті отриманої енергії. Молекули пари мають значно вищий рівень енергії. Для їх швидких і довгих переміщень потрібно набагато більше простору, ніж молекул рідини.

Кипіння та утворення бульбашок пари відбувається, коли енергія молекул води в рідкому стані стає вищою за тиск води та атмосферного тиску, що діє на її поверхню. Зазвичай цей процес пояснюють з погляду нагрівання, однак у насосній галузі найголовніше значення має зміна тиску.

При атмосферному тиску лише на рівні моря 760 мм ртутного стовпа вода в казанку закипає за нормальної температури 100ºС. Обсяг бульбашки пари, який утворюється при температурі кипіння 100ºС, буде в 1673 рази більше, ніж обсяг бульбашки води за такої ж температури. Коли він досягає поверхні води, то вибухає, і вивільняється енергія тепла та тиску. Основним джерелом енергії при цьому все ж таки є тепло. Вибухова хвиля, що утворюється при розриві бульбашки, має невелику силу, оскільки тиск у бульбашці становить менше однієї атмосфери, а енергія розсіюється у всіх напрямках над поверхнею води.

Якщо підігріти той же казанок, наприклад, у південній частині Кисловодська, де висота над рівнем моря сягає 1600 м, то вода в ньому закипить вже за температури 95ºС. Зниження точки кипіння пов'язане з вищим становищем над рівнем міря та нижчим атмосферним тиском 632 мм ртутного стовпа. Коли тиск на поверхню води нижчий, потрібно менше теплової енергії, щоб розпочався перехід води з одного стану до іншого. І в міру зниження тиску потрібно все менше тепла, і при рівні тиску приблизно 4,5 мм ртутного стовпа вода легко закипає при температурі замерзання.

Ця ж закономірність працює і у зворотному порядку: якщо збільшиться тиск на поверхню води більш ніж на одну атмосферу, точка кипіння також зросте. Якщо тиск стає вищим під час кипіння, то бульбашки пари не вибухають. Вони схлопуються і повертаються у вихідний рідкий стан.

Такий самий процес відбувається у відцентровому насосі під час кавітації. Кавітація всмоктування, що найчастіше виникає і легко прогнозована форма, виникає, коли тиск ефективного позитивного напору на всмоктувальній стороні насоса падає нижче тиску пари води, що міститься у всмоктувальній частині насоса (тиск пари - це тиск, необхідний, щоб вода залишалася в рідкому стані при заданій температурі). Найбільш сприйнятливими до впливу цього типу кавітації виявляються ті частини лопатей крильчатки, які знаходяться в області найнижчого тиску, тобто розташовані поруч із впуском. У цій частині лопаті мають максимальний вигин, і коли вода їх обтікає, тиск на їхню поверхню стає нижчим.

При досить низькому тиску можуть утворитися бульбашки (в результаті кипіння), які схлопуються менше ніж за секунду, коли вони потрапляють в область з трохи вищим тиском. Енергія, що вивільняється при схлопывании бульбашки водяної пари кардинально відрізняється від тієї, яка створюється при його вибуху. На відміну від бульбашки пари, яка вибухає на поверхні води, бульбашка, що зхлопнулася, фактично повертається назад в рідкий стан. Хоча під час цього процесу виділяється теж тепло, але основним джерелом енергії в цьому випадку служать ударні хвилі, що утворюються в результаті плескання бульбашок.

Ударні хвилі формуються при зіткненні молекул води, які спрямовуються до місця схлопування бульбашки, щоб заповнити порожнечу, що утворилася. Сила ударної хвилі залежить від кількох чинників. Дослідження показують, що час існування бульбашки (від моменту утворення до схлопування) становить три мілісекунди (0,003 секунд), тому цей процес відбувається дуже швидко. Чим швидше стикаються молекули води, тим більше енергії виділяється.

Розмір кавітаційної бульбашки пари може бути значно більшим, ніж тієї бульбашки, яка утворюється під час стандартного процесу кипіння при нормальному атмосферному тиску. Наприклад, при температурі 20ºС (стандартна температура в насосі) бульбашка пари, сформована в результаті кавітації, майже в 35 разів більша, ніж утворилася при температурі 100ºС! І чим більші розміри бульбашки, тим більша маса води бере участь у зіткненні.

Разом ці фактори (швидкість і маса) дають загальну кінетичну енергію бульбашки, що схлопується (KE = ½ mv²). Висока швидкість, що виникає в результаті швидкого схлопування бульбашки, і велика маса через розміри бульбашки призводять до вивільнення величезної енергії. При цьому, відбувається ще більш важливий процес, який посилює руйнівну силу бульбашки, що схлопується.

На малюнку 1 представлена ​​серія фотографій, на яких зображено поступове схлопування бульбашки пари. На етапі 1 бульбашка має майже круглу форму, яка починає сплющуватися на етапі 2. Цей процес триває до етапу 18, за яким слідує повне схлопування.

Рисунок 1. З книги «Кавітація та динаміка бульбашки», написаної Крістофером Бренненом
та опублікованій у 1995 році видавництвом «Oxford University Press»

Слід зазначити цікавий момент, що відбувається на етапі 7, під час якого починає формуватися заглиблення в нижній частині бульбашки. Це утворення під назвою «вхідний мікрострум» формується на одній з плоских поверхонь і продовжує збільшуватися в розмірах до етапу 13. На етапі 14 цей струмінь пробивається через верхню поверхню бульбашки і спрямовує силу схлопування в одному напрямку.

Дослідження також показало, що якщо бульбашка хлопається біля стінок твердих предметів (лопаті або захисного кожуха), дія мікроструму практично завжди спрямована на стінки. Інакше висловлюючись, вся енергія схлопывания прямує на якусь мікроскопічну область поверхні крильчатки, й у результаті починається руйнація металу.

Саме поєднання висококонцентрованої енергії і її сфокусованості в одному напрямку наділяє бульбашка, що схлопується, такою руйнівною силою. І навіть якщо бульбашки плескаються далеко від поверхні крильчатки, і не руйнується метал, ударні хвилі все одно викликають сильну вібрацію, яка може призвести до появи інших пошкоджень насоса.

Інженер компанії
ТОВ "Промислові насоси"
Сергій Єгоров

4 Жовтня 2013

Це поняття пояснюється так: утворення розривів суцільності рідини внаслідок місцевого зниження тиску у ній. Розриви рідини, це звичайно бульбашки. Слово "кавітація" походить від латинського слова cavitas, що означає порожнеча.

Тимчасово поставимо собі іншу мету: ознайомимося з основною закономірністю, якій підпорядковується рідина, що тече в трубці. Уявімо горизонтальну трубку змінного перерізу, по якій тече рідина. Там, де площа перетину менша, рідина тече швидше, а там, де більше, - повільніше. Відповідно до закону збереження енергії, можна стверджувати таке. Над виділеним обсягом поточної рідини відбувається робота сил тиску, що змушують її перебіг. Якщо рідина не має в'язкості, то ця робота буде витрачатися тільки на зміну її кінетичної енергії. Закон збереження енергії дає право прирівняти роботу сил тиску до зміни кінетичної енергії рідини. З цієї рівності випливає рівняння Данила Бернуллі, яке виконується у будь-якому перерізі трубки:

У цьому рівнянні – щільність рідини, – швидкість її течії, – тиск рідини в потоці, а – величина постійна. Прочитати її можна так: сума щільності кінетичної енергії та тиску в поточній рідині залишається незмінною.

Записане рівняння є фундаментальним у науці про рідину.

Вдивимось у формулу уважно. Ось що формула говорить: що вже перетин трубки, то більше вписувалося , що більше, то менше, а це означає», що може виявитися настільки великим, що тиск стане менше деякого критичного. Газові або парові бульбашки, що є в рідині, що рухається і потрапили зону, де, починають збільшуватися в обсязі, рідина «кавітує», перетворюючись на піноподібне середовище. Переміщаючись разом із потоком в область, де тиск, бульбашки починають хлопатися і зникають.

Отже, ми з упевненістю передбачаємо появу бульбашок у поточній рідині, ґрунтуючись, як на фундаменті, лише на законі збереження енергії. Фундамент надійний і бульбашки слід шукати.

Насправді кавітація може відбуватися і тоді, коли в рідині з будь-якої причини виникають ділянки, в яких її швидкість різна. Наприклад, поблизу лопатей теплохода, що обертаються, або поблизу стрижня, що вібрує у воді.

«Крапля камінь точить» – це відомо всім. А ось, що бульбашка метал руйнує, - це здається невідомо. Зареєстровано безліч випадків руйнування гребних гвинтів швидкохідних кораблів кавітаційними бульбашками. Ці руйнування іноді виводять гвинт з ладу всього за кілька годин ходу корабля. Кавітаційна зона поблизу гребного гвинта, що обертається, будівельникам кораблів ретельно досліджується з метою обрати оптимальну форму, при якій без шкоди для інших характеристик корабельного гвинта його кавітаційна стійкість буде найбільшою. Це важливий етап у конструюванні та виготовленні корабля.

А ось ще один приклад руйнівної дії кавітації. Якщо у воді вібруватиме металевий стрижень, його торцева поверхня покриється осередками кавітаційного руйнування: бульбашки метал руйнують.

Є кілька припущень про механізм передачі бульбашки поверхні металу, що летить. Досягши поверхні перешкоди, бульбашка може швидко зхлопнутися, збудити ударну хвилю, і це спричинить удар води по поверхні. Фізики, що докладно вивчали кавітаційні руйнування металів, переконалися в тому, що імпульсні тиски, що сприймаються поверхнею, виявляються достатніми, щоб бульбашки створювали і розвивали осередки руйнувань на поверхні металу. Наприклад, так: імпульси, що багаторазово повторюються, призводять до локальних втомних руйнувань.