هندسة مدنية

فهم التجويف: الانفجارات الصغيرة المدمرة تحت الماء

فهم التجويف: الانفجارات الصغيرة المدمرة تحت الماء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

في كل مرة تقود فيها قاربًا أو تشغل مضخة أو ربما حتى تشغل الصنبور ، تحدث انفجارات صغيرة ومدمرة تحت الماء. هذه الانفجارات عبارة عن فقاعات بخار تتولد بسرعة بسبب غليان الماء ، في عملية تسمى التجويف.

أساسيات التجويف

تستند أساسيات التجويف على مبدأ برنولي. تنص على أن ضغط السائل يتناقص مع زيادة السرعة والعكس صحيح. بالاقتران مع هذه الفكرة ، علينا أن نتذكر أن درجة غليان الماء تتغير بناءً على الضغط الذي تتعرض له. هذا هو السبب في أن قدور الضغط تجعل الطبخ أكثر كفاءة. بمجرد أن نفهم هذا المفهوم ، يصبح من الأسهل معرفة سبب حدوث التجويف.

سواء كنت تعرف ذلك أم لا ، فمن المحتمل أنك رأيت التجويف. تلك الفقاعات التي تطفو على السطح خلف القوارب المتحركة هي في الواقع آثار للتجويف. عندما تدور المروحة بسرعة على متن قارب ، تزيد الحركة السرعة الموضعية للماء المحيط بها. هذا يخلق منطقة منخفضة الضغط على الجانب الخلفي من المروحة.

ذات صلة: كيف تعمل محطات معالجة المياه؟

يتسبب هذا الضغط المنخفض في غليان الماء في درجات الحرارة المحيطة للسائل ، لذلك تتكون فقاعات بخار صغيرة بسبب الغليان. ثم تنفجر فقاعات البخار هذه بسبب الضغط المحيط بالمياه ، ثم تتشكل مرة أخرى بسبب الطاقة المنقولة من الانفجار الداخلي. يمكن رؤية هذا المبدأ في صورة GIF التالية لرصاصة تدخل الماء.

الانفجارات الهندسية

للمهندسين البحريين ، يتم تجنب التجويف بشدة. الانفجارات - وخاصة الانفجارات البخارية تحت الماء - ساحرة للمراقبين ، ولكن بالنسبة للمروحة ، فهي مدمرة بشكل لا يصدق. عندما يحدث التجويف على مروحة القارب أو بالقرب منها - أو حتى داخل الأنابيب والمضخات - فإن العملية تتشقق بعيدًا عند الطبقة السطحية للمعدن.

من غير المنطقي تخيل انفجارات صغيرة في المياه تلحق الضرر بالمعادن وتدمرها ، ولكن مع الإدراك العقلي للطاقة النسبية للانفجار الداخلي ، والضرر النسبي الذي يسببه - يبدأ كل شيء في السقوط في مكانه. عندما تنفجر الفقاعات المجوفة بالقرب من المعدن ، فإنها تسبب اهتزازات عالية التردد على سطح المعدن ، والتي تنفصل عن السطح. في النهاية ، بعد التجويف المتسق ، تنفصل طبقات وأجزاء كاملة من المعدن ، مما يؤدي إلى فشل ذريع.

ومع ذلك ، يخفف المهندسون المعاصرون التجويف من خلال تصميم المروحة المبتكر. في الواقع ، يعد الفيديو التالي حول USS Pennsylvania - غواصة أمريكية - مثالًا رائعًا:

أين يحدث التجويف؟

يحدث التجويف في أي مكان يخضع فيه الماء لتغيير سريع في السرعة ، مما يتسبب في أضرار جسيمة طويلة المدى. هذا يقصر من عمر مضخات المكره ، مما يجعل تصميمها عرضًا صعبًا. إذا كان ضغط السائل عند المدخل أقل من ضغط البخار حيث يتم امتصاص الماء في المضخات ، فإن الطاقة المضافة من المكره يمكن أن تبدأ في التجويف. ثم يستمر هذا التجويف في السائل حول المكره ، مما يؤدي إلى إتلاف الميكانيكا الداخلية.

ذات صلة: شرح معالجة المياه

يحدث التجويف في الأنابيب والصمامات. إذا قمنا بتشغيل صنبور أو فتح صمام بسرعة كبيرة ، فقد يحدث التجويف في المنطقة الانتقالية للسائل الوسيط. سيؤدي ذلك إلى إتلاف الأنبوب أو الصمام بمرور الوقت ، مما يؤدي إلى احتمال حدوث عطل كارثي في ​​نهاية المطاف.

التجويف هو مثال واحد فقط على التأثيرات القوية والمدمرة للفيزياء من حولنا. بالنسبة لأولئك غير المدركين ، إنه خطر كبير غير مرئي للمهندسين في جميع أنحاء العالم.


شاهد الفيديو: الزلزال لحظة بلحظة بالصوت والصورة وكأنك معهم!!! (سبتمبر 2022).


تعليقات:

  1. Hamdun

    وأنا أعتبر أن كنت ارتكاب الخطأ. اكتب لي في رئيس الوزراء ، سنناقش.

  2. Raj

    أعتقد أنك قد خدعت.

  3. Octavian

    يمكنني أن أوصي بزيارة موقع يحتوي على الكثير من المعلومات حول هذا الموضوع الذي يثير اهتمامك.

  4. Pacorro

    لا باس به!

  5. Seppanen

    في رأيي ، أنت تعترف بالخطأ. يمكنني إثبات ذلك.



اكتب رسالة