Cavitació de la bomba: teoria i càlcul
Visió general del fenomen de la cavitació
La pressió de vaporització de líquids és la pressió de vaporització del líquid (pressió de vapor saturat). La pressió de vaporització del líquid està relacionada amb la temperatura. Com més alta sigui la temperatura, més gran serà la pressió de vaporització. La pressió de vaporització de l'aigua neta a temperatura ambient de 20 ℃ és de 233,8 Pa. Mentre que la pressió de vaporització de l'aigua a 100 ℃ és de 101296 Pa. Per tant, l'aigua neta a temperatura ambient (20 ℃) comença a vaporitzar-se quan la pressió baixa a 233,8 Pa.
Quan la pressió del líquid es redueix a la pressió de vaporització a una temperatura determinada, el líquid produirà bombolles, cosa que s'anomena cavitació. Tanmateix, el vapor de la bombolla no és completament vapor, sinó que també conté gas (principalment aire) en forma de dissolució o nucli.
Quan les bombolles generades durant la cavitació flueixen a alta pressió, el seu volum disminueix i fins i tot esclata. Aquest fenomen en què les bombolles desapareixen en un líquid a causa de l'augment de pressió s'anomena col·lapse de la cavitació.
El fenomen de la cavitació a la bomba
Quan la bomba està en funcionament, si la zona local del seu sobreeixidor (normalment en algun lloc darrere de l'entrada de la pala de l'impel·lent) es troba, per alguna raó, quan la pressió absoluta del líquid bombat baixa fins a la pressió de vaporització a la temperatura actual, el líquid comença a vaporitzar-se allà, generant vapor i formant bombolles. Aquestes bombolles flueixen cap endavant amb el líquid i, quan arriben a una certa pressió alta, el líquid d'alta pressió que les envolta obliga les bombolles a contraure's bruscament i fins i tot a esclatar. Quan la bombolla esclata, les partícules de líquid ompliran la cavitat a gran velocitat i xocaran entre si per formar un cop d'ariet. Aquest fenomen causarà danys per corrosió als components de sobrecorrent quan es produeixi a la paret sòlida.
Aquest procés és el procés de cavitació de la bomba.
Influència de la cavitació de la bomba
Produir soroll i vibracions
Danys per corrosió de components amb sobrecorrent
Degradació del rendiment
Equació bàsica de la cavitació de la bomba
La tolerancia per cavitació de la bomba NPSHr també s'anomena tolerancia per cavitació necessària i s'anomena alçada positiva neta necessària a l'exterior.
NPSHa: la tolerancia de cavitació del dispositiu també s'anomena tolerancia de cavitació efectiva, que és proporcionada pel dispositiu d'aspiració. Com més gran sigui el NPSHA, menys probable és que la bomba caviti. El NPSHa disminueix amb l'augment del trànsit.
Relació entre NPSHa i NPSHr quan el flux canvia
Mètode de càlcul de la cavitació del dispositiu
hg = Pc/ρg - hc - Pv/ρg - [NPSH]
[NPSH]-Total de cavitació admissible
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Quan el cabal és gran, preneu un valor gran, i quan el cabal és petit, preneu un valor petit.
Data de publicació: 22 de gener de 2024