П.М. Шкапов, И.Г. Благовещенский, Е.Б. Гартиг, С.А. Дорошенко
2
заданными параметрами колебательного движения. Для создания
пульсаций в технологических процессах часто применяют способы,
основанные на регулировании проходного сечения внутреннего пото-
ка с помощью различных механических устройств дроссельного типа.
Кроме того, рабочий участок последовательно подключают к маги-
стралям высокого и низкого давления, используют гидродинамиче-
скую кавитацию, автоколебания клапанов, вибрации мембран и др.
Как показали исследования, возбуждения пульсаций течения
жидкости в трубопроводе можно добиться путем создания в трубо-
проводе газовой каверны, образующейся за кавитатором в результате
поддува газа и замыкающейся на местном гидросопротивлении ниже
по потоку. Такая ограниченная искусственная каверна является по-
тенциально неустойчивой и может генерировать возмущения, пере-
дающиеся в поток протекающего компонента [1, 3–6].
Таким образом, течение жидкости с развитой формой присоединен-
ной каверны, образующейся в зоне отрыва потока за плохо обтекаемы-
ми телами или специальными кавитаторами, является актуальным
предметом исследований ввиду важных прикладных задач, связанных с
созданием пульсационных режимов течения в гидросистемах.
В процессах массообмена и пульсационного взаимодействия раз-
витой каверны с потоком жидкости возможен равномерный или пор-
ционный механизм уноса газа из каверны. Первый механизм реали-
зуется при спиралевидном сворачивании струй в хвостовой части ка-
верн и, как правило, имеет квазистационарный характер [7]. Второй
может быть обусловлен наличием обратной струйки, когда из хво-
стовой части выносится газовая фаза в виде отдельных порций пу-
зырьков [8], либо может быть связан с неустойчивостью и прогрес-
сивным волнообразованием на поверхности каверны, приводящим к
периодическому перемыканию каверны, отрыву и сносу вниз по по-
току ее значительной части [9]. Возможно и одновременное проявле-
ние нескольких механизмов уноса. Колебания искусственных газо-
вых каверн в неограниченных потоках и однородных протяженных
магистралях носят локальный характер. При видимом существенном
изменении формы и размеров каверн пульсации давления внутри ка-
верны и в окружающем потоке являются при этом незначительными.
Вместе с тем для внутренних кавитационных течений в проточных
каналах и трубопроводах гидросистем характерно ограничение разви-
тия каверны в осевом направлении из-за наличия в гидролиниях ниже
по потоку вентилей, задвижек, другой регулирующей трубопроводной
арматуры, гидроагрегатов или поворотов гидролиний. При замыкании
развитой искусственной газовой каверны на таких местных гидросопро-
тивлениях, где происходит перестроение потока, каверна локализуется,
а пульсации становятся более выраженными, охватывают всю гидроси-
