Кавитация на помпата: Теория и изчисление
Преглед на феномена кавитация
Налягането на изпаряване на течността е налягането на изпаряване на течността (налягане на наситените пари). Налягането на изпаряване на течността е свързано с температурата. Колкото по-висока е температурата, толкова по-голямо е налягането на изпаряване. Налягането на изпаряване на чиста вода при стайна температура от 20℃ е 233,8 Pa. Докато налягането на изпаряване на вода при 100℃ е 101296 Pa. Следователно, чистата вода при стайна температура (20℃) започва да се изпарява, когато налягането падне до 233,8 Pa.
Когато налягането на течността се намали до налягането на изпаряване при определена температура, течността ще произведе мехурчета, което се нарича кавитация. Парата в мехурчето обаче всъщност не е изцяло пара, а съдържа и газ (главно въздух) под формата на разтвор или ядро.
Когато мехурчетата, генерирани по време на кавитация, достигнат високо налягане, обемът им намалява и дори се пукат. Това явление, при което мехурчетата изчезват в течността поради повишаване на налягането, се нарича кавитационен колапс.
Явлението на кавитация в помпата
Когато помпата работи, ако локалната зона на нейната преливна част (обикновено някъде зад входа на лопатката на работното колело) падне до налягането на изпаряване при текущата температура, течността започва да се изпарява там, генерирайки пара и образувайки мехурчета. Тези мехурчета се движат напред с течността и когато достигнат определено високо налягане, течността под високо налягане около мехурчетата ги принуждава рязко да се свият и дори да се спукат. Когато мехурчето се спука, течните частици ще запълнят кухината с висока скорост и ще се сблъскат помежду си, образувайки воден удар. Това явление ще причини корозионно увреждане на компонентите, подложени на свръхток, когато се появи върху твърдата стена.
Този процес е процес на кавитация на помпата.
Влияние на кавитацията на помпата
Произвеждат шум и вибрации
Корозионни повреди на компоненти от свръхток
Влошаване на производителността
Основно уравнение на кавитацията на помпата
NPSHr - Допустимата кавитация на помпата се нарича още необходима допустима кавитация, а в чужбина се нарича необходим нетен положителен напор.
NPSHa - Допустимата кавитация на устройството, наричана още ефективна допустима кавитация, която се осигурява от смукателното устройство. Колкото по-голяма е NPSHA, толкова по-малка е вероятността помпата да има кавитация. NPSHa намалява с увеличаване на трафика.
Връзка между NPSHa и NPSHr при промени в потока
Метод за изчисляване на кавитацията на устройството
hg=Pc/ρg－hc－Pv/ρg－[NPSH]
[NPSH] - Допустима допустима кавитация
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Когато дебитът е голям, вземете голяма стойност, а когато дебитът е малък, вземете малка стойност.
Време на публикуване: 22 януари 2024 г.