13. Физические эффекты в машиностроении

Эффект эжекции заключается в том, что поток с более высоким давлением, движущийся с большой скоростью, увлекает за собой среду низкого давления. Увлеченный поток называется эжектируемым. В процессе смешения двух сред происходит выравнивание скоростей, сопровождающееся, как правило, повышением давления. Основная особенность физического процесса заключается в том, что смешение потоков происходит при больших скоростях эжектирующего (активного) потока. Простейшая эжекционная система входит в комплектацию советских бытовых пылесосов. Повышение давления эжектируемого потока применяется в различных отраслях техники: на электростанциях; в системе питания паровых котлов; для повышения давления из отборов турбин; для отсоса воздуха из конденсатора; в системах воздушного охлаждения генераторов; в качестве смесителей на отопительных водах; в вентиляционных установках; в водопроводных установках.

Кавитацией называется явление образования в жидкости полостей заполненных газом, паром или их смесью. Кавитационные пузырьки образуются в тех местах, где давление в жидкости становится ниже критического значения. Акустическая кавитация возникает при прохождении звуковых волн высокой интенсивности и амплитуды звукового давления, превосходящей некоторую пороговую величину. Акустическая кавитация в целом является паразитным эффектом, который, к примеру, разрушает рабочие поверхности подводных ультразвуковых излучателей (сонаров и пр.). Однако в отдельных случаях он находит применение, например при ультразвуковой очистке.

Гироскопический эффект - это проявление некоторых сил со стороны вращающегося тела при наложении на него внешнего силового воздействия. Быстро вращающееся осесимметричное твердое тело, ось которого может изменять свое направление, принято называть гироскопом. Эффект применяется для автоматического управления движением самолетов, судов, ракет, для целей навигации, для измерения скоростей ракет, при бурении скважин, строительстве метрополитенов.

Эффект Доплера - изменение частоты колебаний или длины волны, воспринимаемой наблюдателем, при движении источника колебаний и наблюдателя относительно друг друга. Эффект позволяет измерить скорости движения источников излучения и объектов, рассеивающих волны. Используется для определения скорости движения звезд и вращения небесных тел, в спектроскопии, для синтеза аппаратуры, для определения скорости потока жидкости или газа в трубопроводах.

Диффузия - взаимное проникновение соприкасающихся веществ вследствие теплового движения частиц. Наиболее быстро происходит в газах, медленнее в твердых телах. На явлении диффузии основана диффузионная сварка металлов. Для извлечения растворимых веществ из твердого измельченного материала применяют диффузионный аппарат. Диффузия широко используется в технике для повышения жаростойкости, твердости и прочности деталей машин. Также диффузия применяется для сглаживания резких цветовых переходов. Существенную роль в работе ядерных реакторов играет диффузия нейтронов.

Центробежная сила - это сила, с которой движущаяся материальная точка действует на тело, стесняющее свободу движения точки и вынуждающее ее двигаться криволинейно. Эффект используется в машиностроении, приборостроении, химической, пищевой промышленности. Используют в литье металлов, в цетробежных насосах и т.д.

Гидростатическое давление - внутреннее напряжение равновесной жидкости, значение которого в одной и той же точке жидкости одинаково во всех направлениях, а разница значений в разных точках зависит от разницы их расположения по глубине. Эффект используется в изделиях машиностроения (в пневмо- и гидросистемах), в измерительной технике ( манометры, уровнемеры), при расчете прочности топливных баков летательных аппаратов и др.конструкций.