СДП деталей машин. На данном этапе исследований свойства струи и
загрязнения принимались идентичными.
Численные исследования проводились с помощью стандартного
программного обеспечения ANSYS AUTODYN в системе координат
Эйлера. Расчетная осесимметричная область включала в себя: непре-
рывно истекающую со скоростью
v
с
струю воды диаметром
d
с
; столб
воды длиной
l
0
и диаметром
d
0
, заполнявший глухое отверстие ци-
линдрической формы и область над лицевой поверхностью детали, не
заполненную средой и предназначенную для исследования выброса
жидкости из глухого отверстия. Прочность воды на разрыв принима-
лась равной 28МПа в соответствии с данными для дистиллированной
воды [2]. При проведении расчетов варьировались параметры
v
с
в диа-
пазоне 3. . . 7 м/с и
d
0
в интервале 2. . . 18 мм. Указанные диапазоны
соответствовали техническим возможностям опытно-промышленной
установки СДП и конструктивным особенностям группы типовых де-
талей ракетной техники с гальваническими покрытиями. Глубина от-
верстий на данном этапе исследований оставалась постоянной и со-
ставляла
l
0
= 20
мм. Данное числовое значение
l
0
— предельное для
указанной группы деталей. Диаметр
d
с
= 0
,
8
мм соответствовал диа-
метру форсунки струеформирующей головки лабораторной установки.
Анализ динамики массопереноса в системе струя–загрязнение по-
зволил выявить характерные механизмы промывки глухих отверстий
(рис. 1). Так, при проникании высокоскоростной (
v
с
= 7
м/с) струи
в отверстие большого диаметра (
d
0
= 5
мм) до момента достижения
струей дна отверстия промывка проходит в квазистационарном режи-
ме и работает механизм вымывания (вытеснения) загрязнения через
кольцевой зазор между проникающей струей и боковой стенкой от-
верстия (рис. 1,
а
,
б
). В момент достижения струей воды дна отвер-
стия квазистационарный режим промывки переходит в нестационар-
ный режим и начинает работать механизм выталкивания оставшего-
ся загрязнения, сопровождающийся деструкцией загрязнения и струи
(рис. 1,
в
–
е
). При этом скорость, приобретаемая загрязнением в про-
цессе взаимодействия со струей, хотя и невелика, но ориентирована в
сторону, противоположную направлению движения струи.
Отметим радиальные удары, которым подвергается струя воды со
стороны загрязнения в процессе выталкивания (см. рис. 1,
д
). Подоб-
ные удары частично разрушают струю. Однако в силу слабой интен-
сивности ударов и высокой скорости движения струи такие разруше-
ния в целом не нарушают отмеченные стадии и механизмы промывки.
Несколько иная картина массопереноса наблюдается при прони-
кании низкоскоростной (
v
с
= 3
м/с) струи в отверстие малого диа-
метра (
d
0
= 2
мм). Здесь квазистационарный режим проникания пе-
реходит в нестационарный режим значительно быстрее, вымываемое
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2011. № 4 35
