Ryby i kawitacja

W dniu 27.04.2024 o 14:59, PeJot pisze:

Nie mają, bo są długie. Poszukaj w necie informacji o amunicji do strzelania pod wodą z broni palnej. Taki pocisk jest bardzo długi w stosunku do kalibru i dzięki temu pomimo dużej prędkości nie tworzy kawitacji, tylko ma przepływ laminarny.

Generalnie prędkość graniczną można policzyć. Są wzory do liczenia tego w przewodach i wykorzystuje się je przy projektowaniu rurociągów. Bardzo dawno temu zdawałem z tego egzamin, ale wówczas analitycznie się liczyło również te przepływy w cieczy i były to wzory empiryczne. Czyli po prostu dla zadanego modelu ktoś badał, kiedy jest kawitacja. Zmieniał parametry i badał. A potem na podstawie takich wyników opracowywał wzór. O ile mechanika płynów od lat 90-tych jakoś się bardzo skokowo nie posunęła do przodu, to z tego co wiem, nie było wówczas innych pomysłów na badanie tego zjawiska. Może teraz metodą elementów skończonych by się dało, ale tam masa parametrów wchodzi w rachubę.

Kawitacja polega na tym, ze przy skokowym lokalnym spadku ciśnienia lokalnie ciecz z powodu mniejszego ciśnienia zmienia się w gaz. Na ten moment ma wpływ masa parametrów. W wypadku rym kluczowym może być ciśnienie. Im wyższe ciśnienie (głębiej), tym kawitacja następuje przy wy76ższej prędkości.

PeJot pisze:

Takie na przykład? Nie sądzę.

Jarek

Może nie ryby, ale Rawka Błazen wykorzystuje kawitację do walenia po mordzie innych skorupiaków. Detale były w jakiejś popularnonaukowej gazecie kilka lat temu.

W dniu 27.04.2024 o 19:16, heby pisze:

Wikipedia rzecze tak:

"Prędkość ciosów, najwyższa w świecie zwierzęcym, dochodzi do 100 km/godz., a ich działanie wzmacniane jest przez efekt kawitacji. Zużyte w ten sposób odnóża odrastają. "

Czyli natura nieźle się z fizyką dogadała.

Dnia Sat, 27 Apr 2024 15:16:27 +0200, Jarosław Sokołowski napisał(a):

Kawitację to może mieć spożywający takiego szybkiego śledzika, o ile nie sprawdzi daty przydatności :D

Tam jest tego trochę więcej. Miałem znajomego "materiałowca", który prowadził badania nad tym cholerstwem i twierdził, że to to potrafiło im rozwalić szybę akwarium. Natomiast to trochę więcej, to że te odnóża (końcówki) mają też ciekawą budową/strukturę dającą im odpowiednią wytrzymałość.

Hm, czy ja dobrze liczę, ze cisnienie Bernouliego przy 30m/s to ~450kPa czyli 4.5 atm?

No to faktycznie juz przy 14m/s kawitacja nieunikniona? a to 51km/h lub 25.5 węzła ... ale były szybsze okręty, i delfiny chyba też szybsze. No i śruby szybsze.

Rację ma Robert, że to jeszcze od kształtu, wymiarów i rodzaju przepływu zależy?

J.

W dniu 29.04.2024 o 11:43, J.F pisze:

Gęstości i lepkości cieczy. Jej składu chemicznego, bo przy różnych ciśnieniach paruje. Temperatury, bo przy różnych temperaturach paruje. I pewnie jeszcze kilku rzeczy, o których nie pomyśleliśmy. Dla typowych przypadków w poradnikach są tabelki po prostu. Warto o zjawisku wiedzieć, by zawczasu przykładowo pompę wyłączyć.

Wątpię, by ktoś ryby badał. na pewno badano amunicję, przy czym chyba tylko Rosjanie robią coś takiego seryjnie

oraz Reszta nurków kusz, albo noży do walki używa.

Rosjanie również kombinowali z torpedami. Szkwał im wyszedł.

Strzały z kuszy nie maja duzej predkosci?

Nie wiem jak to działa, ale parowanie na powierzchni korpusu chyba powinno pomagac w zmiejszeniu oporów ? :-) Gorzej ze śrubami, i chyba z mikrofonami do namierzania.

Poza tym torpedy głebiej pływaja, to moze mniejszy wpływ ... a śruby ... torpeda ma okreslony zasieg, wiecej śruba wytrzymac nie musi.

Ale te 30m/s ... wychodzi mi, ze pompa o promieniu wirnika 0.6m i

3000rpm tyle osiaga ...

Duze bydle - moze takie sie tak szybko nie kręcą ...

J.

W dniu 30.04.2024 o 15:09, J.F pisze:

Dużej w stosunku do czego?

Nie znam szczegółów konstrukcji, ale oni chyba po prostu przed torpedą bąbelek gazu robią.

Kilka metrów różnicy wielkiej nie zrobi moim zdaniem.

Człowieku małej wiary, zarzuć Google fish cavitation a wychodzą tego stada. Pierwsze z brzegu:

Physical limits on swimming speed of lunate tail propelled aquatic animals are proposed. A hydrodynamic analysis, applying experimental data wherever possible, is used to show that small swimmers (roughly less than a metre long) are limited by the available power, while larger swimmers at a few metres below the water surface are limited by cavitation. Depending on the caudal fin cross-section, 10–15 m s−1 is shown to be the maximum cavitation-free velocity for all swimmers at a shallow depth.

Modele, równania, co dusza zapragnie.

W angielskojęzycznej Wikipedii jest nawet paragraf:

Marine life Just as cavitation bubbles form on a fast-spinning boat propeller, they may also form on the tails and fins of aquatic animals. This primarily occurs near the surface of the ocean, where the ambient water pressure is low. Cavitation may limit the maximum swimming speed of powerful swimming animals like dolphins and tuna.[55] Dolphins may have to restrict their speed because collapsing cavitation bubbles on their tail are painful. Tuna have bony fins without nerve endings and do not feel pain from cavitation. They are slowed down when cavitation bubbles create a vapor film around their fins. Lesions have been found on tuna that are consistent with cavitation damage.[56] Some sea animals have found ways to use cavitation to their advantage when hunting prey. The pistol shrimp snaps a specialized claw to create cavitation, which can kill small fish. The mantis shrimp (of the smasher variety) uses cavitation as well in order to stun, smash open, or kill the shellfish that it feasts upon.[57] Thresher sharks use 'tail slaps' to debilitate their small fish prey and cavitation bubbles have been seen rising from the apex of the tail arc.[58][59]