Cavitación da bomba: teoría e cálculo
Visión xeral do fenómeno da cavitación
A presión de vaporización de líquidos é a presión de vaporización do líquido (presión de vapor saturado). A presión de vaporización do líquido está relacionada coa temperatura. Canto maior sexa a temperatura, maior será a presión de vaporización. A presión de vaporización da auga limpa a temperatura ambiente de 20 ℃ é de 233,8 Pa. Mentres que a presión de vaporización da auga a 100 ℃ é de 101296 Pa. Polo tanto, a auga limpa a temperatura ambiente (20 ℃) comeza a vaporizarse cando a presión baixa a 233,8 Pa.
Cando a presión do líquido se reduce á presión de vaporización a unha determinada temperatura, o líquido produce burbullas, o que se denomina cavitación. Non obstante, o vapor da burbulla non é en realidade completamente vapor, senón que tamén contén gas (principalmente aire) en forma de disolución ou núcleo.
Cando as burbullas xeradas durante a cavitación flúen a alta presión, o seu volume diminúe e mesmo estoupan. Este fenómeno no que as burbullas desaparecen no líquido debido ao aumento de presión chámase colapso da cavitación.
O fenómeno da cavitación na bomba
Cando a bomba está en funcionamento, a zona de rebosamento local (normalmente nalgún lugar detrás da entrada da á do impulsor) atópase. Por algún motivo, cando a presión absoluta do líquido bombeado cae á presión de vaporización á temperatura actual, o líquido comeza a vaporizarse alí, xerando vapor e formando burbullas. Estas burbullas flúen cara adiante co líquido e, cando alcanzan unha certa presión alta, o líquido a alta presión que as rodea forza as burbullas a contraerse bruscamente e incluso a estoupar. Cando a burbulla estoupa, as partículas do líquido enchen a cavidade a alta velocidade e chocan entre si para formar un golpe de ariete. Este fenómeno causará danos por corrosión nos compoñentes de sobrecorrente cando se produza na parede sólida.
Este proceso é o proceso de cavitación da bomba.
Influencia da cavitación da bomba
Producir ruído e vibracións
Danos por corrosión de compoñentes con sobrecorrente
Degradación do rendemento
Ecuación básica da cavitación da bomba
A tolerancia de cavitación da bomba NPSHr tamén se denomina tolerancia de cavitación necesaria e chámase altura neta positiva necesaria no exterior.
NPSHa: a tolerancia de cavitación do dispositivo, tamén se denomina tolerancia de cavitación efectiva, que é proporcionada polo dispositivo de succión. Canto maior sexa o NPSHA, menos probable será que a bomba cavite. O NPSHa diminúe co aumento do tráfico.
Relación entre o NPSHa e o NPSHr cando cambia o fluxo
Método de cálculo da cavitación do dispositivo
hg = Pc/ρg - hc - Pv/ρg - [NPSH]
[NPSH]-Tolera de cavitación admisible
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Cando o caudal é grande, tómase un valor grande e, cando o caudal é pequeno, tómase un valor pequeno.
Data de publicación: 22 de xaneiro de 2024