Search
Search results for: CAVITATION
-
Influence of cavitation intensity on the relative cavitation resistance of laser processed C45 carbon steel
PublicationPraca przedstawia badania względnej odporności kawitacyjnej we wstępnym okresie niszczenia laserowo przetopionej 6 kW laserem CO2 stali C45. Badania odporności kawitacyjnej wykonano na stanowisku z wirującą tarczą. Na erodowanej przetopionej warstwie powierzchniowej określono trzy obszary o różnej intensywności oddziaływania obciążeń kawitacyjnych. Określano wielkość odkształceń plastycznych w analizowanych obszarach, spowodowanych...
-
Effect of the Cavitation Generation Unit Structure on the Performance of an Advanced Hydrodynamic Cavitation Reactor for Process Intensifications
PublicationThe advanced rotational hydrodynamic cavitation reactors (ARHCRs) that appeared recently have shown obvious advantages compared with conventional devices in process intensifications. In ARHCRs, the cavitation generation unit (CGU) located on the rotor and stator basically determines their performance. For the first time, the present study investigated the effect of the CGU structure on the performance of a representative ARHCR...
-
Multi-objective optimization of the cavitation generation unit structure of an advanced rotational hydrodynamic cavitation reactor
PublicationHydrodynamic cavitation (HC) has been widely considered a promising technique for industrial-scale process intensifications. The effectiveness of HC is determined by the performance of hydrodynamic cavitation reactors (HCRs). The advanced rotational HCRs (ARHCRs) proposed recently have shown superior performance in various applications, while the research on the structural optimization is still absent. The present study, for the...
-
Cavitation Erosion – Phenomenon and Test Rigs
PublicationThe cavitation and cavitation erosion phenomenon have been shortly presented. The main four types of test rigs to investigate the cavitation erosion resistance have been shown. Each type of test design is described and an example of a design is shown. A special attention has been payed to the designs described in the International ASTM Standards: a vibratory design and a cavitating jet cell. There was shown that the design of a...
-
Cavitation erosion degradation of Belzona® coatings
PublicationIn hydrocarbon and maritime industry there is a constant need of materials and coatings withstanding severe conditions. One of adverse phenomena present there is cavitation erosion. The paper presents evaluation of cavitation resistance of three different steel coatings. Belzona 2141 (ACR-Fluid Elastormer), 1321 (Ceramic S-Steal) and 5831 (ST-Barrier) were deployed on P110 steel and subjected to ultrasound cavitation in distilled...
-
The resistance of S235JR steel to cavitation erosion
PublicationThe erosion resistance of S235JR steel to flow cavitation was investigated. In order to understand an influence of steel properties and cavitation intensities on the degradation mechanisms, low-carbon S235JR steel was tested in the as-received state and after thermal treatment (annealing) under four different flow velocities. Annealing decreased steel hardness, which made S235JR steel less resistant to cavitation erosion. The performed...
-
Estimation of cavitation erosion resistance of materials
PublicationW pracy przedstawiono ocenę odporności kawitacyjnej 17 materiałów. Do opisu odporności kawitacyjnej zaproponowano nowy wskaźnik liczbowy uwzględniający długość okresu inkubacji, maksymalną prędkość niszczenia oraz czas po którym wystąpi maksymalna prędkość niszczenia materiału. Zaproponowany wskaźnik porównano ze wskaźnikiem δcav, który reprezentuje całą krzywą erozji kawitacyjnej materiału.
-
Difficulties with evaluating resistance of materials to cavitation.
PublicationW pracy dokonano analizy wyników Międzynarodowego Testu Erozji Kawitacyjnej (ICET), któremu koordynował Instytut Maszyn Przepływowych Polskiej Akademii Nauk (IMP PAN) w Gdańsku. Kluczowe parametry wpływające na zmianę przebiegu krzywych erozji uzyskanych na stanowiskach badawczych zostały wskazane. Wykazano konieczność przeprowadzenia badań w zakresie oceny wpływu efektu skali. Zaprezentowano wyniki uzyskane na stanowiskach magnetostrykcyjnych...
-
Hardness measurements for assessment of cavitation intensity
PublicationArtykuł opisuje możliwość zastosowania pomiarów teardości erodowanego materiału do oceny natężenia zjawiska kawitacji. Proponowana metoda zakłada, że cała energia implodujących pęcherzyków kawitacyjnych zamieniana jest na przyrost twardości warstwy wierzchniej materiału
-
Scale effects in cavitation erosion of materials
PublicationW pracy przedstawiono wpływ wielkości objętości erodowanego materiału na przebieg krzywych erozyjnych. Przedstawiono również niektóre wyniki Międzynarodowego Testu Kawitacyjnego.
-
Cavitation-Based Processes for Water and Wastewater Treatment
PublicationCavitation based on advanced oxidation processes (Cav-AOPs) is interesting alternatives for already implemented wastewater treatment technologies. Destructive and strongly undesirable phenomena in the industry, i.e., cavitation, revealed to be useful in a positive manner as a source of energy for chemical reactions. During the implosion of cavitation bubbles, focused energy and resulting high temperature and pressure allows to...
-
Cavitation Erosion Resistance Influence of Material Properties
PublicationThe cavitation erosion is the phenomena that causes degradation of fluid flow machinery components due to repetitive implosion of cavitation bubbles adjacent to the solid surface. Cavitation erosion is a complex phenomenon, which includes not only hydrodynamic factors of liquid, but also properties of erodible material e.g. microstructure, hardness or Young modulus. In order to reduce the negative impact of erosion on machine components,...
-
An Experimental and Numerical Study of Tip Vortex Cavitation
PublicationArtykuł przedstawia eksperymentalne i numeryczne badanie kawitujacych wirów wierzchołkowych. Eksperymenty przeprowadzono w tunelu kawitacyjnym na modelu płata nośnego, wykonując pomiary pola prędkości wokół wiru przy pomocy metody Particle Image Velocimetry (PIV). Równolegle przeprowadzono numeryczne symulacje kawitującego wiru wierzchołkowego dla różnych parametrów przepływu. Symulacje wykonano programami Fluent i CFX, stosując...
-
On the importance of volume of eroded material for cavitation erosion
PublicationW pracy przedstawiono model matematyczny opisujący wpływ objętości erodowanego materiału na przebieg krzywych erozji kawitacyjnej
-
Effective method of treatment of industrial effluents under basic pH conditions using acoustic cavitation – a comprehensive comparison with hydrodynamic cavitation processes
PublicationThe use of acoustic cavitation in advanced oxidation processes (AOPs) is a promising trend in research for treatment of industrial effluents. The paper presents the results of investigations on the use of acoustic cavitation aided by additional oxidation processes (ozonation/H2O2 oxidation/Peroxone/UV-C) for the treatment of effluents from the production of bitumens. Under these conditions, the total contaminant load, expressed...
-
Cavitation behavior of the SUPERSTON alloy after laser treatment
PublicationResults of laser treatment at cryogenic conditions and its influence on microstructure, microhardness and cavitation resistance of the SUPERSTON alloy are presented in this paper. Obtained results point at possibility of the increase hardness and cavitation resistance of the parts worked in cavitation conditions.
-
Removal of Naphthalene from Wastewater Using Hydrodynamic Cavitation
Publication -
Cavitation Erosion of Nodular Cast Iron - Microstructural Effects
PublicationThe paper deals with susceptibility of nodular cast iron with ferritic-pearlitic matrix on cavitation erosion. Cavitation tests were carried out with the use of a cavitation erosion vibratory apparatus employing a vibration exciter operated at frequency of 20 kHz. The study allowed to determine the sequence of subsequent stages in which microstructure of cast iron in superficial regions is subject to degradation. The first features...
-
Cavitation Erosion of P110 Steel in Different Drilling Muds
PublicationThe P110 steel specimens were subjected to ultrasonic cavitation erosion in different compositions of drilling muds and surfactant additive. The test procedure was based on ASTM-G-32 standard recommendations. API 5CT-P110 steel is used for pipes in oil and gas industry. The harsh environment and high velocity of flows poses corrosive and erosive threat on materials used there. The composition of drilling fluid influences its rheological...
-
Scale effects in cavitation experiments with marine propeller models
PublicationPraca zawiera przegląd specyficznych efektów skali występujących w badaniach kawitacyjnych modeli śrub okrętowych oraz analizę ich wpływu na prognozowane osiągi śrub okrętowych w skali rzeczywistej.
-
Mathematical description and evaluation of cavitation erosion resistance of materials.
PublicationPrzedstawiono matematyczny opis erozji kawitacyjnej materiałów. Model opisuje wpływ własności mechanicznych materiału takich jak: względna odporność na plastyczne odkształcanie powierzchni a także współczynnika intensywności naprężeń wzmocnionej warstwy wierzchniej na przebieg erozji kawitacyjnej. Zaproponowano również nowy współczynnik opisujący ilościowo odporność kawitacyjną materiałów jako funkcję czasu inkubacji maksymalnej...
-
Mathematical description and evaluation of cavitation erosion resistance of materials.
PublicationW pracy przedstawiono matematyczny model opisujący erozję kawitacyjną materiałów oparty o rozkład prawdopodobieństwa Weibulla. Model oposuje wpływ własności mechanicznych materiału na przebieg krzywych erozji kawitacyjnej.
-
Cavitacion erosion, influence of electrochemical corrosion on cavitation - a review
PublicationZjawisko kawitacji polega na narastaniu, a następnie zapadaniu się i implozji pęcherzy wypełnionych gazem lub parami. Zachodzi ono niemalże we wszystkich układach hydrodynamicznych np. w pompach, zaworach, na śrubach okrętowych, turbinach, hydropłatach itp. na skutek lokalnej, gwałtownej zmiany ciśnienia. W większości przypadków jest to zjawisko niepożądane, ponieważ siły generowane podczas implozji pęcherzy kawitacyjnych są tak...
-
Cavitation Erosion Resistance of Austenitic Microstructure Created byLaser Beam
PublicationPraca przedstawia własności kawitacyjne różnych mikfrostruktur austenitycznych tworzonych za pomocą wiązki lasera na stalach X5CrNi18-10 oraz C45. Stal X5CrNi18-10 była laserowo stopowana węglikiem TiC oraz stopowana Ni, Mn, Cr i Nb. Jako żródło mocy stosowany był laser CO2. Własności kawitacyjne oceniane były na stanowisku z wirującą tarczą. Badania ujawniły różną podatność struktury austenicycznej do odkształceń plastycznych...
-
Assessment of cavitation erosion damage of laser remelted the SUPERSTON alloy
PublicationW artykule przedstawiono wpływ obróbki laserowej w warunkach kriogenicznych na mikrostrukturę stopu SUPERSTON po badaniach kawitacyjnych. Badania odporności kawitacyjnej przeprowadzono na stanowisku z wirującą tarczą w IMP PAN Gdańsk. Określono kinetykę ubytku masy próbek podczas testu kawitacyjnego dla stopu odlanego i nadtopionego laserowo.
-
The degradation mechanisms of a nanobainitic steel under cavitation erosion conditions
Publication -
Dependence of cavitation performance of superficial iron alloys on the sub-strate
PublicationWykazano zależność odporności kawitacyjnej laserowo wytworzonych i elektrodąotuloną napawanych powłok od rodzaju podłoża. Napoiny wykonywano na stali 45, 2H13, 0H18N9 i na żelazie Armco.
-
On the importance of initial volume of eroded material for cavitation erosion curve
PublicationW pracy przedstawiono rozważania na temat wpływu początkowej objętości erodowanego materiału na przebieg krzywych erozyjnego niszczenia
-
Numerical prediction of steady and unsteady tip vortex cavitation on hydrofoils
PublicationArtykuł przedstawia metodę numeryczną do wyznaczania kawitujących wirów wierzchołkowych powstających za płatami nośnymi. Metoda ta jest oparta na rozwiązywanie dwufazowego turbulentnego przepływu cieczy lepkiej. Pozwala ona wyznaczyć geometrię kawitującego wiru dla różnych geometrii płata nośnego i dla różnych parametrów przepływu. Pokazano porównanie wyników obliczeń z pomiarami i rejestracjami wykonanymi na modelu płata w tunelu...
-
Wastewater treatment by means of advanced oxidation processes based on cavitation – A review
PublicationHydrodynamic and acoustic cavitation combined with advanced oxidation processes (AOPs), including, among others, the Fenton process, is a promising alternative to the technologies of wastewater treatment technologies in use today. The present review discusses processes based on cavitation combined with AOPs and evaluates their effectiveness in oxidation of organic contaminants. Complete degradation of, among others, p-nitrotoluene,...
-
Cavitation wearing of the SUPERSTON alloy after laser treatment at cryogenic conditions
PublicationThe purpose of this paper is to demonstrate the method of laser remelting at cryogenic conditions of the SUPERSTON alloy and its influence on microstructure and cavitation wearing. The cavitation test was performed using the rotating disc facility in IPM PAN Gdansk. During the cavitation test, the mass loss of the material with different parameters of laser remelting was determined. Surface and cross-section microstructure of the...
-
Decolorization of Congo red via hydrodynamic cavitation in combination with Fenton’s reagent
Publication -
Disinfection characteristics of an advanced rotational hydrodynamic cavitation reactor in pilot scale
PublicationHydrodynamic cavitation is a promising technique for water disinfection. In the present paper, the disinfection characteristics of an advanced hydrodynamic cavitation reactor (ARHCR) in pilot scale were studied. The effects of various flow rates (1.4–2.6 m3/h) and rotational speeds (2600–4200 rpm) on the removal of Escherichia coli (E. coli) were revealed and analyzed. The variation regularities of the log reduction and reaction...
-
Recent advances in hydrodynamic cavitation-based pretreatments of lignocellulosic biomass for valorization
PublicationRecently, the hydrodynamic cavitation (HC)-based pretreatment has shown high effectiveness in laboratories and even in industrial productions for conversion of lignocellulosic biomass (LCB) into value-added products. The pretreatment capability derives from the extraordinary conditions of pressures at ∼500 bar, local hotspots with ∼5000 K, and oxidation (hydroxyl radicals) created by HC at room conditions. To promote this emerging...
-
Assessing the industrialization progress of hydrodynamic cavitation process intensification technology: a review
PublicationHydrodynamic cavitation (HC) is widely acknowledged as a promising green approach for enhancing various production and waste management processes, such as water treatment, sludge pretreatment, lignocellulosic biomass (LCB) pretreatment, emulsification, and food processing. Despite demonstrating superior industrialization potential compared with other emerging technologies such as ultrasound and microwave, the widespread commercial...
-
Combination of hydrodynamic cavitation and SR-AOPs for simultaneous degradation of BTEX in water
PublicationHydrodynamic cavitation (HC) is an emerging technology gaining interest in water treatment for use in elimination of a wide range of organic pollutants. The energy released during cavitation phenomenon has number of applications and, particularly, it can be utilized for activation of persulfate (PS) and peroxymonosulfate (PMS). In the present study, hybrid techniques: HC combined with persulfates – HC-PS and HC-PMS were tested...
-
Cavitation erosion of X5CrNi18-10 austenitic stainless steel alloyed with TiC
PublicationPraca prezentuje zmianę odporności kawitacyjnej stali X5CrNi18-10 po laserowym stopowaniu jej warstwy wierzchniej węglikiem TiC. Laserowe stopowanie przeprowadzono dla 2 wariantów. W pierwszym przypadku stal stopowano do zawartości 1,55 TiC a w drugim do zawartości 3,97% TiC. Uzyskane rezultaty wskazują że przy zawartości 3,97 TiC nastopiło znaczące zwiększenie odporności na plastyczne odkszyałcenie warstwy wierzchniej pod wpływem...
-
Effect of laser heating on cavitation behaviour of Fe-Cr-Mn coating.
PublicationW pracy przedstawiono badania odporności kawiracyjnej napoiny Fe-Cr-Mn po obróbce laserowej polegającej na przetapianiu napoiny wiązką lasera CO2 o mocy 1000W oraz jej nagrzewaniu w stanie stałym. Rezultaty badań wskazują,że po każdym rodzaju obróbki występuje inna podatność obrobionej powierzchni do odkształceń plastycznych pod działaniem obciążeń kawitacyjnych.
-
Cavitation erosion of steels processed by CO2 laser beams of various parameters.
PublicationPrzedstawiono wpływ parametrów przetapiania stali za pomocą wiązki lasera CO2 na jej własności kawitacyjne. Do badań użyto stali 45, 2H13 i OH18N9. Wyniki badań wskazują na znaczny wpływ parametrów przetapiania na poziom odporności kawitacyjnej stali.
-
Cavitation erosion of heterogeneous thin coatings produced by means of laser cladding
PublicationPrzedstawiono badania odporności kawitacyjnej cienkich heterogenicznych warstw nakładanych metodami laserowymi na stal 45. Wykazano dobrą przyczepność i wysoką odporność kawitacyjną wykonanych powłok.
-
Influence of Spatial Structures of 316L Stainless Steel on Its Cavitation Erosion Resistance
PublicationCavitation erosion performance of modified macroscopic internal structure 316L stainless steel was investigated. The samples processed by means of SLM method were subjected to cavitation erosion test. The scanning electron microscope Philips 30/ESEM was used to examine morphology of eroded surface.
-
Effect of Thermal Treatment and Erosion Aggressiveness on Resistance of S235JR Steel to Cavitation and Slurry
PublicationS235JR steel is used in many applications, but its resistance to the erosion processes has been poorly studied. To investigate this resistance, cavitation, and slurry erosion tests were conducted. These tests were carried out at different erosion intensities, i.e., different flow rates in the cavitation tunnel with a system of barricades and different rotational speeds in the slurry pot. The steel was tested as-received and after...
-
Instantaneous impedance monitoring of synergistic effect between cavitation erosion and corrosion processes
PublicationThe most common method of determination of cavitation erosion resistance as well as the magnitude of erosion-corrosion synergistic interaction is based on the weight loss measurements. Nondestructive characterization of installations elements is in most cases impossible to perform. Also, such a measurement does not include local types of failure or alteration of operating conditions. There is an urge to elaborate a method for monitoring...
-
The role of hydrodynamic cavitation in tuning physicochemical properties of food items: A comprehensive review
PublicationBackground: Today, food processing industries are looking for alternative technologies with an eco-friendly character for the processing of food, beverages and agricultural crops. Ideally, such technologies may preserve the original properties of the food products while reaching their primary target of application. Scope and approach: At this point, hydrodynamic cavitation (HC) is recognized as one of the potential technologies...
-
Corrosion and Cavitation Resistances of Low Alloy Steel After Frictional-Mechanical Treatment
PublicationPaper presents the results of the studies of wear, corrosion and cavitation resistances of the S355J2 low alloy medium carbon steel subjected to surface modification by friction-mechanical treatment, as tested in sea water simulated solution. To evaluate the effect of the surface treatment, the comparative studies of the corrosive properties of the steel before and after treatment have been considered. The treatment due to a severe...
-
Vortex cavitation as a source of high level acoustic pressure generated by ship propellers
PublicationPraca przedstawia wyniki badań teoretycznych i eksperymentalnych nad mechanizmami fizycznymi generowania wysokiego ciśnienia akustycznego przez kawitujące wiry wierzchołkowe powstające na śrubach okrętowych
-
Impedance monitoring of carbon steel cavitation erosion under the influence of corrosive factors
PublicationW pracy przedstawiono wyniki badań degradacji stali węglowych na skutek oddziaływania erozji-korozji kawitacyjnej. Do analizy wykorzystano technikę Dynamicznej Elektrochemicznej Spektroskopii Impedancyjnej oraz funkcję ubytku masy powszechnie stosowaną do oceny odporności kawitacyjnej materiałów. Oszacowanie stopnia degradacji powierzchni, a także wpływu erozji na odporność korozyjną jest możliwe po zastosowaniu odpowiedniego elektrycznego...
-
Influence of spatial structures of 316L stainless steel on its cavitation erosion resistance
Publication -
Influence of laser beam machining on the cavitation resistance of Fe-Cr-Co clad.
PublicationW pracy przedstawiono wpływ laserowego nagrzewania bezzmiany stanu skupienia i laserowego przetapiania napoin ze stopu Fe-Cr-Co na ich odporność kawitacyjną. Badania kawitacyjne prowadzono na stanowisku z wirującą tarczą. Plastyczne odkształcenia powierzchni określano za pomocą analizy obrazów erodowanych powierzchni. Uzyskane rezultaty wskazują, że laserowo obrabiane powierzchnie miały różną podatność do plastycznego odkształcania...
-
Cavitation erosion of some laser-produced iron-base corrosion-resistance alloys
PublicationW pracy przedstawiono badania kawitacyjne stali C45, X20Cr13 oraz X5CrNi18-10 po laserowym stopowaniu ich warstwy wierzchniej proszkami Mn, Cr, Ni, Si, Ti, Co, Al, Mo, B. Badania kawitacyjne prowadzono na stanowisku z wirującą tarczą. Zniszczenia powierzchni w okresie inkubacji oceniano metodą optyczną. Przedstawiono związek pomiędzy uzyskaną mikrostrukturą obrabianej warstwy i jej odpornością kawitacyjną.