Pages Navigation Menu
Submit scientific paper, scientific publications, International Research Journal | Meždunarodnyj naučno-issledovatel’skij žurnal

ISSN 2227-6017 (ONLINE), ISSN 2303-9868 (PRINT), DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017
ЭЛ № ФС 77 - 80772, 16+

DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2021.9.111.008

Download PDF ( ) Pages: 54-59 Issue: № 9 (111) Part 1 () Search in Google Scholar
Cite

Cite


Copy the reference manually or choose one of the links to import the data to Bibliography manager
Taranov D.K. et al. "METHODS OF PROTECTION AGAINST CAVITATION EROSION". Meždunarodnyj naučno-issledovatel’skij žurnal (International Research Journal) № 9 (111) Part 1, (2021): 54. Tue. 05. Oct. 2021.
Taranov, D.K. & Fedyuk, R.S. (2021). METODY ZASCHITY OT KAVITACIONNOY EROZII [METHODS OF PROTECTION AGAINST CAVITATION EROSION]. Meždunarodnyj naučno-issledovatel’skij žurnal, № 9 (111) Part 1, 54-59. http://dx.doi.org/10.23670/IRJ.2021.9.111.008
Taranov D. K. METHODS OF PROTECTION AGAINST CAVITATION EROSION / D. K. Taranov, R. S. Fedyuk // Mezhdunarodnyj nauchno-issledovatel'skij zhurnal. — 2021. — № 9 (111) Part 1. — С. 54—59. doi: 10.23670/IRJ.2021.9.111.008

Import


METHODS OF PROTECTION AGAINST CAVITATION EROSION

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ОТ КАВИТАЦИОННОЙ ЭРОЗИИ

Обзорная статья

Таранов Д.К.1, *, Федюк Р.С.2

1 ORCID: 0000-0002-9902-7275;

2 ORCID: 0000-0002-2279-1240;

1, 2 Дальневосточный федеральный университет, Владивосток, Россия

* Корреспондирующий автор (daniil5879[at]mail.ru)

Аннотация

Актуальной задачей гидротехнических сооружений остается обеспечение кавитационной безопасности. На практике известно, что многие гидротехнические сооружения в процессе эксплуатации выходят из строя раньше установленного срока из-за недостаточной стойкости бетонных и железобетонных конструкций к агрессивной среде. Методы защиты гидросооружений от воздействия кавитации условно разделяются на три группы: недопущения возникновения кавитации; воздействия на структуру потока; обеспечения кавитационной стойкости облицовки конструкций. В статье рассмотрены некоторые из этих методов, и решения позволяющие уменьшить влияния кавитационной эрозии. Проблема негативного влияния кавитации на гидротехнические сооружения является до сих пор не решенной. В научной литературе рассмотрено обширное количество методов борьбы с негативными воздействиями кавитации. Тем не мене проведя анализ как отечественной, так и зарубежной литературы данная проблема остается недостаточно освещенной.

Ключевые слова: кавитация, бетон, эрозия бетона, гидротехнические сооружения.

METHODS OF PROTECTION AGAINST CAVITATION EROSION

Review article

Taranov D.K.1, *, Fedyuk R.S.2

1 ORCID: 0000-0002-9902-7275;

2 ORCID: 0000-0002-2279-1240;

1, 2 Far Eastern Federal University, Vladivostok, Russia

* Corresponding author (daniil5879[at]mail.ru)

Abstract

Ensuring cavitation safety remains a relevant task in relation to hydraulic structures. In practice, it is known that many hydraulic structures during operation fail before the deadline due to insufficient resistance of concrete and reinforced concrete structures to aggressive environments. Methods of protecting hydraulic structures from the effects of cavitation are divided into three groups: preventing the occurrence of cavitation; affecting the flow structure; ensuring cavitation resistance of the lining of structures. The article discusses some of these methods and solutions that reduce the effects of cavitation erosion. However, the problem of the negative impact of cavitation on hydraulic structures has still yet to be solved. An extensive number of methods for combating the negative effects of cavitation is considered in the scientific literature. Nevertheless, after analyzing both domestic and foreign literature, this problem remains insufficiently covered.

Keywords: cavitation, concrete, concrete erosion, hydraulic structures.

Введение

Планируемый рост электропотребления к 2035 году увеличится на 18‑25 % до 1310‑1380 млрд. кВт·ч в зоне централизованного энергоснабжения, в том числе за счет электрификации железнодорожного транспорта и распространения электромобилей. Выработка электрической энергии гидроэлектростанциями с 2008 года по 2018 год увеличилась на 15,8 процента и продолжает расти. Доля гидроэлектростанций, включая гидроаккумулирующие электростанции, в структуре генерирующих мощностей составляет около 20 процентов. Гидроэнергетический потенциал Российской Федерации составляет около 9 процентов мирового потенциала и обеспечивает масштабные возможности развития гидроэнергетики [1].

Водосливы и водосборные бассейны являются важными конструкциями, гарантирующими безопасность гидротехнического сооружения, поскольку они сбрасывают требуемые расходы. Неисправность этих конструкций, будь то из-за ошибки в эксплуатации или отсутствия технического обслуживания, может привести к несчастным случаям, которые могут повлечь за собой полное разрушение гидротехнического сооружения. Одна из причин выхода из строя этих конструкций – неисправность из-за эрозии бетона. Среди возможных причин эрозии можно выделить две: кавитационная эрозия и эрозия водной смеси, насыщенной твердыми частицами. 

Основная часть

Кавитацией (от латинского cavitas пустота) называют процесс нарушения сплошности жидкости под действием изменяющегося давления. Другими словами, в воде образуются полости (пузырьки), заполненные паром. Ее возникновение связано с уменьшением давления в воде ниже критического значения, которое в свою очередь приблизительно равно давлению насыщенного пара при данной температуре воды. Кавитацию изучают в различных отраслях науки и техники в целях защиты от нее или для полезного применения.

Методы защиты гидросооружений от воздействия кавитации условно разделяются на три группы: недопущения возникновения кавитации; воздействия на структуру потока; обеспечения кавитационной стойкости облицовки водосбросов.

Один из методов защиты от кавитации обеспечивает надежность работы водосбросных сооружений путем устройства защитных облицовок с повышенной кавитационной стойкостью. Повышение марки бетона, улучшение технологии его приготовления, укладки и ухода за ним в процессе набора прочности увеличивает его сопротивляемость кавитационной эрозии в десятки раз. Широко применят также новые типы строительных материалов, имеющих высокую кавитационную стойкость: цементные бетоны с добавками полимерных материалов (эпоксидная смола, латекс и др.); полимербетоны и полимер растворы, в которых в качестве вяжущего используется эпоксидная смола, тиокол и другие материалы; окрасочные и штукатурные полимерные покрытия (в том числе армированные стеклотканью). В наиболее ответственных сооружениях или в отдельных узлах, например в камерах высоконапорных затворов и спиральных камерах для облицовки бетона применяется сталь.

Изменение давления в воде происходит при обтекании потоком элементов водопропускных сооружений, неровностей на поверхности водосливов или напорных водоводов, гасителей энергии на водобое, пазов затворов, входных оголовков глубинных водосбросов и др. Обтекание таких элементов происходит как правило с отрывом потока от их поверхности и образованием вихревых зон – зон отрыва.

Мельчайшие газовые пузырьки, которые всегда имеются в воде, попадая в зону пониженного давления, начинают резко увеличиваться. Это приводит к быстрому уменьшению давления внутри их, к испарению (вскипанию) воды и увеличению давления до давления насыщенных паров. Пузырьки переносятся потоком воды в зону более высокого давления, где происходит конденсация пара и захлопывание (разрушение) пузырьков. Захлопывание пузырьков сопровождается значительным ударным, а также химическим и электрическим, воздействием и слабым радиоактивным излучением. Весь процесс увеличения и захлопывания пузырьков происходит в течение нескольких миллисекунд, пузырьки в зоне отрыва появляются один за другим настолько быстро, что зрительно воспринимаются одной каверной. Давление внутри пузырьков и в воде достигает сотен МПа, а температура нескольких тысяч градусов, что вызывает распад молекул воды и образование радикалов с высокой химической активностью. Соприкосновение облака кавитационных пузырьков, заполняющих область зоны отрыва, с твердой поверхностью вызывает ее разрушение кавитационную эрозию. Основной причиной кавитационной эрозии бетона и металла являются ударные импульсы, однако температурные и иные воздействия также могут играть существенную роль в механизме их разрушения [2].

Из многочисленных статей как отечественных, так и зарубежных авторов просматривается схожая картина эрозии гидротехнических сооружений [3], [4], [5], [6]. Например, из представленной серии гидротехнических сооружений, подвергшихся эрозии, видно, что 55,7% поверхностей были разрушены действием водной смеси, насыщенной твердыми частицами, 25,3% – совместным действием водной смеси, насыщенной твердыми частицами и кавитацией, 15,2% за счет кавитации и 1,3% за счет химического воздействия [6].

В гидравлических системах эффекты кавитации практически всегда негативны. Существуют пять основных проблем, создаваемых явлением кавитации: шум, вибрации, колебания давления, эрозия и потеря эффективности. Эти отрицательные аспекты увеличивают как частоту операций по техническому обслуживанию, так и затраты на ремонт компонентов, что, в свою очередь, снижает возможности производства энергии на предприятиях.

Кавитация является самой разрушительной среди возможных причин эрозии гидротехнических сооружений. Влияние водной смеси, насыщенной твердыми частицами, также является актуальной проблемой, но остается более предсказуемой по своей структуре.

Эрозия из-за кавитации может начаться из-за недостаточной обработки поверхностей или из-за наличия структурных элементов, таких как стыки между блоками. Причем кавитация может образовываться и при наличии смещений, поперечных канавок или выступающих стыков, возникших в результате ненадлежащих бетонных работ.

Каждый тип процесса эрозии имеет свое происхождение, принципы функционирования и, следовательно, разные последствия. Основным источником кавитационной эрозии являются волновые удары с величиной давления выше 69 МПа и микроструи со скоростью выше 100 м / с, которые возникают во время схлопывания пузырьков [10], [11]. Если эрозия от кавитации возникает, когда пузыри схлопываются перпендикулярно бетонной поверхности, она становится шероховатой. Между тем, эрозия водной смесью, насыщенной твердыми частицами, происходит из-за удара частиц, когда угол между поверхностью и направлением частиц меньше 90°, вызывая гладкие поверхности. Масштаб ущерба для каждого типа эрозии также различается. Кавитация вызывает серьезные повреждения в краткосрочной перспективе из-за величины сил, в то время как эрозионное воздействие частиц становится тяжелыми в долгосрочной. В обоих случаях наблюдается тенденция к удалению заполнителей из цементного раствора.

Согласно характеристикам эрозии в хрупком материале, таком как бетон, только путем экспериментальных исследований можно оценить и обнаружить повреждение, а также определить параметры корреляции между степенью эрозии и условиями потока. Таким образом, важно охарактеризовать состав и сопротивление бетона, который будет использоваться в водосбросе или в устройствах гашения потока.

Результаты, представленные рабочей группой во главе Branco R, подтверждают, что кавитация является наиболее разрушительным процессом эрозии. Тем не менее, это может привести к мысли, что эрозия, вызванная смесью воды и твердого вещества, может быть незначительной. Сама кавитация может вызвать высокое давление и трещины вокруг отдельных кусков заполнителя, уносимые потоком, вызывая эрозию под воздействием твердых частиц. По мере продолжения эрозии от высокоскоростного потока арматурные стержни могут обнажиться. Прутки могут начать вибрировать, что может привести к механическому повреждению поверхности. Оба явления серьезны, но у каждого есть свои конкретные физические процессы, его последствия, следы и масштабы во времени и пространстве также различны, но эти различия не делают ни одно из них менее важным. Кавитация приводит к почти мгновенным последствиям, но она уже хорошо изучена и имеет множество инструментов для уменьшения ее возникновения, например, аэрацию потока. Эрозия под воздействием твердых частиц обычно вызывает серьезные повреждения в долгосрочной перспективе, но, поскольку гидротехнические сооружения, построенные в прошлом, показывают признаки разрушения, необходимо принимать решения, чтобы избежать проблем с безопасностью гидротехнических сооружений. Тем более, оба процесса могут происходить одновременно, увеличивая эрозионное повреждение [15].

Один из самых эффективных способов защиты от кавитации, известный уже долгое время — это придание конструкциям особой формы, обеспечивающей безотрывное обтекание её потоком. Например, водосливам придается плавный профиль параболического или близкого к нему очертания. Такой способ, достаточно трудоемок из-за сложности изготовления и установки специальной опалубки, а также соблюдения определенного гидравлического режима.

Повышенной кавитационной стойкостью обладают мелкозернистые бетоны. Негативно влияет попеременное замораживание и оттаивание из-за возникновения микротрещин на поверхности.

Существенное влияние на кавитационную стойкость оказывает применение полимербетонов.

Одним из методов борьбы с кавитацией является применение покрытий и мембран. Испытания на эрозию с высоким напором проводились с использованием как полиуретановых, так и неопреновых покрытий [16]. Оба покрытия показали хорошую стойкость к истиранию и кавитации. Проблема с подобными гибкими покрытиями заключается в их сцеплении с бетонными поверхностями. После того, как край или часть покрытия оторваны от поверхности, все покрытие может быть довольно быстро снято с помощью гидравлической силы.

Торкретирование широко используется при ремонте или строительстве зарубежных гидротехнических сооружений. Этот метод позволяет производить заливку бетона без использования опалубки, также можно производить ремонт в очень ограниченном пространстве. Помимо обычного торкретбетона, используются модифицированные бетоны, такие как торкретбетон, армированный фиброй, полимерный торкретбетон и микрокремнезем, что еще сильнее позволяет улучшить устойчивость к эрозии.

Лабораторные испытания показали, что добавление в бетонную смесь соответствующего количества дымчатого кремнезема и высокодисперсных водоредуцирующих добавок значительно повышает их прочность на сжатие. Что, в свою очередь, увеличивает стойкость к истиранию и эрозии [17]. В результате этих испытаний бетоны, содержащие микрокремнезем, были использованы Инженерным корпусом армии США для ремонта абразивно-эрозионных повреждений в успокоительном бассейне плотины Кинзуа и в бетонной облицовке канала с низким расходом Реки Лос-Анджелес [19]. Несмотря на неблагоприятные условия воздействия, особенно на плотине Кинзуа, кварцевый бетон по-прежнему демонстрирует отличную стойкость к абразивной эрозии. Пары кремнезема обладают потенциалом для улучшения многих свойств бетона. Однако очень высокая прочность на сжатие и, как следствие, повышение стойкости к истиранию и эрозии особенно полезны при ремонте гидротехнических сооружений. Бетон из дымчатого кремнезема следует рассматривать при ремонте участков, подверженных истиранию и эрозии, особенно в тех областях, где доступный заполнитель в противном случае может быть неприемлемым.

Устройство щелей для аэрации – это не только решение при проектировании нового объекта, но часто очень подходящее ремонтное дополнение к конструкции, испытывающей повреждения вследствие кавитационной эрозии. Структурная реставрация и добавление щелей для вентиляции использовались при ремонте нескольких зарубежных гидротехнических объектов. Добавление щелей для аэрации, вероятно, значительно снижает пропускную способность конструкции из-за дополнительного объема увлеченного воздуха.

Отечественные авторы останавливаются на выравнивании поверхностей водопропускных трактов. Однако, это можно считать временной мерой, поскольку мелкие частицы и открытые поверхности водосливных плотин, особенно в суровых климатических условиях подвержены эрозии, сводящей со временем на нет эффективность выравнивания. Более надёжным является применение бетонов с повышенной кавитационной стойкостью, к которым относятся бетоны с повышенной маркой прочности на мелком заполнителе. Недостатком этого способа является его дороговизна. Одним из часто используемых способов, который при правильном применении оказывается наиболее эффективным и наиболее дешёвым, является подвод воздуха в область вакуума. Наибольший эффект даёт сочетание этих трёх способов, что приводится в большом количестве статей [22], [23].

При общем положительном влиянии аэраторов на кавитационную обстановку, следует отметить увеличение кавитационной опасности при работе водосброса в режиме истечения из-под затвора. Это связано с тем, что при сходе потока с трамплина-аэратора поток на довольно большом расстоянии (тем большем, чем тоньше струя) отрывается от водосливной поверхности. На этом участке нижняя поверхность потока контактирует с воздухом, который вовлекается в движение в виде спутной струи со скоростью, мало отличающейся от скорости воды на контакте с водяным потоком. Вследствие этого резко замедляется процесс турбулизации потока и его способность к самоаэрации. Это снижает сопротивляемость тонких потоков процессам кавитации. По этой причине желательно избегать режимов работы с истечением из-под затвора.

В литературе можно найти применении противокавитационных покрытий бетона, представляющих прикрепленный к стенке водовода защитный слой из упругого материала, отличающийся тем, что с целью повышения надежности работы, защитный слой выполнен из пустотелых торообразных элементов с кольцевым разрезом по внешней их поверхности, причем прикрепление элементов к стенке водовода осуществлено посредством омоноличивания их с бетоном стенки. Как известно, упругие материалы очень хорошо противостоят кавитационной эрозии, но их применение сдерживает отсутствие надежного метода закрепления этих материалов, предотвращающих их отслоение от бетона [24].

Значимый эффект дает нанесение защитных покрытий. Исследования Тбилисского НИИ демонстрируют положительный результат от нанесения защитных покрытий из некоторых полимеров, например эпоксидной смолы, в том числе модифицированной тиоколом. Однако сама эпоксидная смола не имеет достаточной кавитационной стойкости. Поэтом был предложен способ производства покрытия из полиэтилена дублированного путем каландирования или прессования с текстилем, например фланелью. Установлено, что предпочтительным методом является прессование, а дублирование полиэтилена необходимо для возможности крепления его к поверхности бетона или металла. В качестве адгезива используют эпоксидную (лучше эпоксидно-тиоколовую) смолу, которую наносят на поверхность материала, затем наносят дублированный ПЭ и закрепляют прижимными устройствами. Полиэтилен имеет более высокую стойкость к кавитационному разрушению, чем эпоксидная смола, вследствие чего сами поверхности материалов эффективнее защищаются от кавитационного разрушения [28].

Разработано большое количество полимербетонных смесей, включающих в себя эпоксидную смолу, отвердитель, пластификатор и наполнители с разным удельным весом. У данных смесей в зависимости от процентного соотношения компонентов прослеживаются как положительное, так и отрицательное влияние, например, невысокая адгезия в защищаемой поверхности [29].

Заключение

Отечественными и зарубежными авторами написано много научных работ по изучению эффекта кавитации. Однако проблема эрозии, связанной с ней, остается актуальной. Самой популярной мерой защиты до сих пор остается выравнивание поверхностей водопропускных трактов, но это можно считать только временной мерой. Применение других методов защиты практически не прослеживается на практике, что только подтверждает необходимость проведения дополнительных исследований в данном направлении.

Актуальным является разработка руководящих документов по безопасности плотин с включенной в нее необходимости стандартизированных испытаний на эрозию для бетонов, которые будут использоваться на подверженных участках. Это поможет создать условия, гарантирующие долгосрочное и хорошее функционирование гидротехнических сооружений. Для этого требуется провести испытания различных составов бетона, а также различные скорости вращения, концентрации и типы твердых частиц, поскольку они зависят от характеристик бассейна, в котором построено сооружение.

Конфликт интересов

Не указан.

Conflict of Interest

None declared.

 

Список литературы / References

  1. Распоряжение Правительства Российской Федерации от 9 июня 2020 г. №1523-р «Энергетическая стратегия Российской Федерации на период до 2035 года»
  2. Рассказов Л. Н. Гидротехнические сооружения.Часть 1.Учебник для вузов / Л. Н. Рассказов, В. Г. Орехов, Н.А. Анискин и др. – Москва: Издательст- во Ассоциации строительных вузов, 2008. – 576 с.
  3. Абилов, Р. С. Исследование противокавитационное мероприятия и соверщенствование новый конструкция растекателья / Р. С. Абилов // American Scientific Journal. – 2020. – № 39-2(39). – С. 14-17.
  4. Оценка состояния и рекомендации по эксплуатации водосбросных сооружений Токтогульской и Курпсайской ГЭС / А. Р. Худайбердиев, Г. А. Смоленцева, Н. П. Лавров [и др.] // Гидротехническое строительство. – 2008. – № 1. – С. 36-42.
  5. Омельянюк, М. В. Очистка гидротехнических сооружений от обрастаний и наслоений / М. В. Омельянюк // Гидротехническое строительство. – 2013. – № 5. – С. 13-17.
  6. TATRO, S. B. Compendium of Case Histories on Repair of Erosion-Damaged Concrete in Hydraulic Structures. Reported by ACI Committee 210 / S. B. TATRO // ACI manual practice. 1999.
  7. Falvey, H.T. (1990). “Cavitation in chutes and spillways” / H.T. Falvey. USBR.145 p.
  8. Безруков, Е. А. Кавитация как причина разрушения бетонных гидротехнических сооружений / Е. А. Безруков // Форум молодых ученых. – 2020. – № 8(48). – С. 25-31.
  9. Ващенко, А. В. Вредные последствия кавитации и методы борьбы с ней / А. В. Ващенко, Е. В. Каримулина, А. А. Анкудинов // Передовые инновационные разработки. Перспективы и опыт использования, проблемы внедрения в производство : Сборник научных статей по итогам девятой международной научной конференции, Казань, 31 октября 2019 года. – Казань: Общество с ограниченной ответственностью “КОНВЕРТ”, 2019. – С. 113-114.
  10. Tullis, J. P. Hydraulics of pipelines – pumps, valves, cavitation, transients / J. P. Tullis, 1. Ed. Ed. John Wiley and Sons, 1989. 266p.
  11. Knapp, R.T. Cavitation / R.T. Knapp, J.W. Daily, F.G. Hammitt. 1 ed. MacGraw-Hill, 1970. 578 p.
  12. Zhang, R.Z. Synthesis of hydrophobic fluorinated polyurethanes and their properties of resistance to cavitation and wear / R.Z. Zhang, Y.Y. Ren, D.K. Yan et al. // Prog. Organic Coat., 104, 11-19.
  13. Wang X. Prototype observation and influencing factors of environmental vibration induced by flood discharge / Wang, Y. A. Hu, S. Z. Luo // Water Science and Engineering, 10(1), 78–85.
  14. Tomov P. Experimental study of aerated cavitation in a horizontal venturi nozzle / P. Tomov, S. Khelladi, F. Ravelet et al. // Experimental Thermal and Fluid Science, 70, 85–95.
  15. Branco, R. The Importance of Erosion Concrete Tests for Hydraulic Surfaces / Branco, R., L. Fais, A. L. S. S. Matim et al. 2018.
  16. Houghton, D.L. Cavitation Resistance of Some Special Concretes / D.L. Houghton, O.E. Borge, J.H. Paxton // ACI Journal, Proceedings, V. 75, No. 12, pp. 664-667.
  17. Holland, Terence C. Abrasion-Erosion Evaluation of Concrete Mixtures for Stilling Basin Repairs / C. Holland, Terence, Kinzua Dam, Pennsylvania,” Miscellaneous Paper No. SL-83-16, U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, 1983
  18. Абдылдаев, М. Ю. Истечение струи жидкости, вытекающий из отверстия с кавитацией / М. Ю. Абдылдаев, К. Ч. Токонбекова, у. Д. Медетбек // Вестник Жалал-Абадского государственного университета. – 2019. – № 3(42). – С. 137-143.
  19. Holland, T.C. Erosion Resistance with Silica-Fume Concrete / T.C. Holland, R.A. Gutschow // Concrete International, V. 9, No. 3, American Concrete Institute, Detroit, 1987.
  20. Wang, X. Test on abrasion resistance and deformation characteristics of top seal of high head valve / X. Wang, A. Hu, X. J. Yan, // Engineering Mechanics, 35, 349–354.
  21. Lu, X. Experimental Investigation on the cavitation erosion properties of concrete with different damage degrees under ultrasonic cavitation / X. Lu, J. Chen, L. Pei, Z. Wu // EGU General Assembly 2020, Online, 4–8 May 2020, EGU2020-1917.
  22. Рекомендации по предупреждению кавитационной эрозии бетона на примере водосброса № 2 Богучанской ГЭС / А. П. Гурьев, Н. В. Ханов, В. А. Фартуков [и др.] // Природообустройство. – 2019. – № 4. – С. 69-77. – DOI34677/1997-6011/2019-4-69-77.
  23. Семенков В.М. Водосливная плотина с аэрацией сбросного потока / В.М. Семенков, Л.Д. Лентяев // Гидротехническое строительство. – 1973. – № 5. – С. 80-85.
  24. Авторское свидетельство № 1168657 A1 СССР, МПК E02B 9/06. Противокавитационное покрытие бетонного водовода : № 3724927 : заявл. 24.02.1984 : опубл. 23.07.1985 / С. П. Фетисов, Н. А. Елисеев ; заявитель Сибирский филиал всесоюзного ордена трудового красного знамени научно исследовательского гидротехники им. Б. Е. Веднеева.
  25. CFD methods for cavitation modeling in centrifugal and axial pumps of LRE / A. S. Torgashin, D. A. Zhujkov, P. Nazarov [et al.] // Siberian Journal of Science and Technology. – 2020. – Vol. 21. – No 3. – P. 417-422. – DOI 10.31772/2587-6066-2020-21-3-417-422.
  26. Ибен, У. Численное исследование кавитации и процесса выделения растворенного воздуха в нестационарных потоках / У. Ибен, А. В. Махнов, А. А. Шмидт // Многофазные системы. – 2020. – Т. 15. – № 1-2. – С. 46. – DOI21662/mfs2020.2.
  27. Анализ износо-стойкости материалов при кавитации в зависимости от механических и кинетических характеристик / К. К. Сейтказенова, Д. С. Мырзалиев, К. Б. Суендыкова [и др.] // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. – 2020. – № 5(389). – С. 33-39.
  28. Авторское свидетельство № 313704 A1 СССР, МПК B29C 65/54, B29C 65/56. Способ нанесения антикавитационного покрытия изделий : № 1324028/23-5 : заявл. 22.04.1969 : опубл. 07.09.1971 / Д. Ш. Боджгуа, Д. Г. Пагава, М. И. Топчиашвили ; заявитель Тбилисский научно-исследовательский институт сооружения и гидроэнергетики им. А.В. Винтера.
  29. Авторское свидетельство № 573459 A1 СССР, МПК C04B 25/02. Полимербетонная смесь для устройства кавитационно стойких покрытий под водой : № 2087692 : заявл. 26.12.1974 : опубл. 25.09.1977 / В. И. Сахаров, Р. Е. Язев ; заявитель Научно-исследовательский сектор всесоюзного ордена Ленина проектно-изыскательного и научно-исследовательского института «Гидропроект» им. С.Я.Жука

Список литературы на английском языке / References in English

  1. Rasporjazhenie Pravitel’stva Rossijjskojj Federacii ot 9 ijunja 2020 g. №1523-r «Ehnergeticheskaja strategija Rossijjskojj Federacii na period do 2035 goda» [Decree of the Government of the Russian Federation No. 1523-r of June 9, 2020 “Energy Strategy of the Russian Federation for the period up to 2035”] [in Russian]
  2. Rasskazov L. N. Gidrotekhnicheskie sooruzhenija. Chast’ 1. Uchebnik dlja vuzov [Hydraulic structures. Part 1. Textbook for universities] / L. N. Rasskazov, V. G. Orekhov, N. A. Aniskin. – Moscow: Publishing House of the Association of Construction Universities, 2008. – 576 p. [in Russian]
  3. Abilov, R. S. Issledovanie protivokavitacionnoe meroprijatija i sovershhenstvovanie novyjj konstrukcija rastekatel’ja [Research of anti-cavitation measures and improvement of the new design of the spreader] / R. S. Abilov // American Scientific Journal. – 2020. – № 39-2(39). – pp. 14-17 [in Russian]
  4. Ocenka sostojanija i rekomendacii po ehkspluatacii vodosbrosnykh sooruzhenijj Toktogul’skojj i Kurpsajjskojj GEhS [Assessment of the condition and recommendations for the operation of spillway structures of the Toktogul and Kurpsay HPP] / A. R. Khudaiberdiev, G. A. Smolentseva, N. P. Lavrov [et al.] // Hydrotechnical construction. – 2008. – No. 1. – pp. 36-42 [in Russian]
  5. Omelianyuk, M. V. Ochistka gidrotekhnicheskikh sooruzhenijj ot obrastanijj i nasloenijj [Cleaning of hydraulic structures from fouling and layering] / M. V. Omelianyuk // Gidrotekhnicheskoe stroitel’stvo [Hydrotechnical construction]. – 2013. – 5. – pp. 13-17 [in Russian]
  6. TATRO, S. B. Compendium of Case Histories on Repair of Erosion-Damaged Concrete in Hydraulic Structures. Reported by ACI Committee 210 / S. B. TATRO // ACI manual practice. 1999.
  7. Falvey, H.T. (1990). “Cavitation in chutes and spillways” / H.T. Falvey. USBR.145 p.
  8. Bezrukov, E. A. Kavitacija kak prichina razrushenija betonnykh gidrotekhnicheskikh sooruzhenijj [Cavitation as a cause of destruction of concrete hydraulic structures] / E. A. Bezrukov // Forum molodykh uchenykh [Forum of Young Scientists]. – 2020. – № 8(48). – pp. 25-31 [in Russian]
  9. Vashchenko, A. V. Vrednye posledstvija kavitacii i metody bor’by s nejj [Harmful effects of cavitation and methods of combating it] / A. V. Vashchenko, E. V. Karimulina, A. A. Ankudinov // Peredovye innovacionnye razrabotki. Perspektivy i opyt ispol’zovanija, problemy vnedrenija v proizvodstvo : Sbornik nauchnykh statejj po itogam devjatojj mezhdunarodnojj nauchnojj konferencii, Kazan’, 31 oktjabrja 2019 goda [Advanced innovative developments. Prospects and experience of use, problems of introduction into production: A collection of scientific articles based on the results of the ninth international scientific conference, Kazan, October 31, 2019]. – Kazan: Limited Liability Company “Konvert”, 2019. – pp. 113-114 [in Russian]
  10. Tullis, J. P. Hydraulics of pipelines – pumps, valves, cavitation, transients / J. P. Tullis, 1. Ed. Ed. John Wiley and Sons, 1989. 266p.
  11. Knapp, R.T. Cavitation / R.T. Knapp, J.W. Daily, F.G. Hammitt. 1 ed. MacGraw-Hill, 1970. 578 p.
  12. Zhang, R.Z. Synthesis of hydrophobic fluorinated polyurethanes and their properties of resistance to cavitation and wear / R.Z. Zhang, Y.Y. Ren, D.K. Yan et al. // Prog. Organic Coat., 104, 11-19.
  13. Wang X. Prototype observation and influencing factors of environmental vibration induced by flood discharge / Wang, Y. A. Hu, S. Z. Luo // Water Science and Engineering, 10(1), 78–85.
  14. Tomov P. Experimental study of aerated cavitation in a horizontal venturi nozzle / P. Tomov, S. Khelladi, F. Ravelet et al. // Experimental Thermal and Fluid Science, 70, 85–95.
  15. Branco, R. The Importance of Erosion Concrete Tests for Hydraulic Surfaces / Branco, R., L. Fais, A. L. S. S. Matim et al. 2018.
  16. Houghton, D.L. Cavitation Resistance of Some Special Concretes / D.L. Houghton, O.E. Borge, J.H. Paxton // ACI Journal, Proceedings, V. 75, No. 12, pp. 664-667.
  17. Holland, Terence C. Abrasion-Erosion Evaluation of Concrete Mixtures for Stilling Basin Repairs / C. Holland, Terence, Kinzua Dam, Pennsylvania,” Miscellaneous Paper No. SL-83-16, U.S. Army Engineer Waterways Experiment Station, Vicksburg, 1983
  18. Abdyldaev, M. Yu. Istechenie strui zhidkosti, vytekajushhijj iz otverstija s kavitaciejj [The outflow of a liquid jet flowing out of a hole with cavitation] / M. Yu. Abdyldaev, K. Ch. Tokonbekova, U. D. Medetbek // Vestnik Zhalal-Abadskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Jalal-Abad State University]. – 2019. – № 3(42). – pp. 137-143 [in Russian]
  19. Holland, T.C. Erosion Resistance with Silica-Fume Concrete / T.C. Holland, R.A. Gutschow // Concrete International, V. 9, No. 3, American Concrete Institute, Detroit, 1987.
  20. Wang, X. Test on abrasion resistance and deformation characteristics of top seal of high head valve / X. Wang, A. Hu, X. J. Yan, // Engineering Mechanics, 35, 349–354.
  21. Lu, X. Experimental Investigation on the cavitation erosion properties of concrete with different damage degrees under ultrasonic cavitation / X. Lu, J. Chen, L. Pei, Z. Wu // EGU General Assembly 2020, Online, 4–8 May 2020, EGU2020-1917.
  22. Rekomendacii po preduprezhdeniju kavitacionnojj ehrozii betona na primere vodosbrosa № 2 Boguchanskojj GEhS [Recommendations for the prevention of cavitation erosion of concrete based on the spillway No. 2 of the Boguchanskaya HPP] / A. P. Guryev, N. V. Khanov, V. A. Aptukov [et al.] // Nature management. – 2019. – No. 4. – pp. 69-77 – DOI 10.34677/1997-6011/2019-4-69-77 [in Russian]
  23. Semenkov V. M., Lentyaev L. D. Vodoslivnaja plotina s aehraciejj sbrosnogo potoka [Spillway dam with aeration of the discharge stream] / V. M. Semenkov, L. D. Lentyaev // Gidrotekhnicheskoe stroitel’stvo [Hydrotechnical construction]. – 1973. – No. 5. – pp. 80-85 [in Russian]
  24. Avtorskoe svidetel’stvo № 1168657 A1 SSSR, MPK E02B 9/06. Protivokavitacionnoe pokrytie betonnogo vodovoda : № 3724927 : zajavl. 24.02.1984 : opubl. 23.07.1985 [Copyright certificate No. 1168657 A1 of the USSR, IPC E02B 9/06. Anti-cavitation coating of a concrete water pipe: No. 3724927: application 24.02.1984: publ. 23.07.1985] / S. P. Fetisov, A. Yeliseyev; applicant: the Siberian branch of the B. E.Vedneev All-Union Order of the Red Banner of Labor of the Scientific Research Hydraulic Engineering [in Russian]
  25. CFD methods for cavitation modeling in centrifugal and axial pumps of LRE / A. S. Torgashin, D. A. Zhujkov, P. Nazarov [et al.] // Siberian Journal of Science and Technology. – 2020. – Vol. 21. – No 3. – P. 417-422. – DOI 10.31772/2587-6066-2020-21-3-417-422.
  26. Iben, U. Chislennoe issledovanie kavitacii i processa vydelenija rastvorennogo vozdukha v nestacionarnykh potokakh [Numerical study of cavitation and the process of separation of dissolved air in non-stationary flows] / U. Iben, A. V. Makhnov, A. A. Shmidt / Mnogofaznye sistemy/ [Multiphase systems]. – 2020. – Vol. 15. – No. 1-2. – p. 46 – DOI 10.21662/mfs2020. 2 [in Russian]
  27. Analiz iznosostojjkosti materialov pri kavitacii v zavisimosti ot mekhanicheskikh i kineticheskikh kharakteristik [Analysis of the wear resistance of materials during cavitation, depending on the mechanical and kinetic characteristics] / To. Seitkazenova, D. S. Myrzaliev, K. B. Suendykova [et al.] // Izvestija vysshikh uchebnykh zavedenijj. Tekhnologija tekstil’nojj promyshlennosti [Bulletin of higher educational institutions. Technology of the textile industry]. – 2020. – № 5(389). – pp. 33-39 [in Russian]
  28. Avtorskoe svidetel’stvo № 313704 A1 SSSR, MPK B29C 65/54, B29C 65/56. Sposob nanesenija antikavitacionnogo pokrytija izdelijj : № 1324028/23-5 : zajavl. 22.04.1969 : opubl. 07.09.1971 [Copyright certificate No. 313704 A1 of the USSR, IPC B29C 65/54, B29C 65/56. Method of applying anti-cavitation coating of products: No. 1324028/23-5: application 22.04.1969: publ. 07.09.1971] / D. Sh. Bojgua, D. G. Pagava, M. I. Topchiashvili; applicant: Tbilisi Scientific Research Institute of Construction and Hydropower named after A.V. Vinter [in Russian]
  29. Avtorskoe svidetel’stvo № 573459 A1 SSSR, MPK C04B 25/02. Polimerbetonnaja smes’ dlja ustrojjstva kavitacionno stojjkikh pokrytijj pod vodojj : № 2087692 : zajavl. 26.12.1974 : opubl. 25.09.1977 [Copyright certificate No. 573459 A1 of the USSR, IPC C04B 25/02. Polymer-concrete mixture for the device of cavitation-resistant coatings under water: No. 2087692: application 26.12.1974: publ. 25.09.1977] / V. I. Sakharov, R. E. Yazev; applicant: Research Sector of the All-Union Order of Lenin design and Survey and Research Institute “Gidroproekt” named after S. Ya. Zhuk [in Russian]

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.