पंप से संबंधित सामान्य शब्दावली का परिचय (6) – पंप कैविटेशन सिद्धांत

पंप का कैविटेशन: सिद्धांत और गणना

कैविटेशन घटना का अवलोकन
द्रव के वाष्पीकरण का दाब द्रव का वाष्पीकरण दाब (संतृप्त वाष्प दाब) होता है। द्रव का वाष्पीकरण दाब तापमान से संबंधित होता है। तापमान जितना अधिक होगा, वाष्पीकरण दाब उतना ही अधिक होगा। 20℃ के कमरे के तापमान पर स्वच्छ जल का वाष्पीकरण दाब 233.8 Pa होता है। जबकि 100℃ पर जल का वाष्पीकरण दाब 101296 Pa होता है। इसलिए, कमरे के तापमान (20℃) पर स्वच्छ जल का वाष्पीकरण तब शुरू होता है जब दाब घटकर 233.8 Pa हो जाता है।
जब किसी द्रव का दाब एक निश्चित तापमान पर वाष्पीकरण दाब तक कम हो जाता है, तो द्रव में बुलबुले उत्पन्न होते हैं, जिसे कैविटेशन कहते हैं। हालांकि, बुलबुले में मौजूद वाष्प वास्तव में पूरी तरह से भाप नहीं होती, बल्कि इसमें गैस (मुख्यतः हवा) भी घुलित कणों या नाभिक के रूप में मौजूद होती है।
जब कैविटेशन के दौरान उत्पन्न बुलबुले उच्च दबाव की ओर प्रवाहित होते हैं, तो उनका आयतन घट जाता है और वे फट भी जाते हैं। दबाव बढ़ने के कारण तरल में बुलबुलों के गायब हो जाने की इस घटना को कैविटेशन कोलैप्स कहा जाता है।

पंप में कैविटेशन की घटना
जब पंप चल रहा होता है, तो उसके ओवरफ्लो भाग (आमतौर पर इम्पेलर ब्लेड के इनलेट के पीछे) के स्थानीय क्षेत्र में, किसी कारणवश, जब पंप किए गए तरल का निरपेक्ष दाब ​​वर्तमान तापमान पर वाष्पीकरण दाब तक गिर जाता है, तो तरल वहां वाष्पीकृत होने लगता है, जिससे भाप उत्पन्न होती है और बुलबुले बनते हैं। ये बुलबुले तरल के साथ आगे बढ़ते हैं, और जब वे एक निश्चित उच्च दाब तक पहुंचते हैं, तो बुलबुलों के आसपास का उच्च दाब वाला तरल बुलबुलों को तेजी से सिकोड़ने और यहां तक ​​कि फटने के लिए मजबूर करता है। बुलबुला फटने पर, तरल कण तेज गति से गुहा को भर देते हैं और एक दूसरे से टकराकर जल हथौड़ा बनाते हैं। ठोस दीवार पर होने पर यह घटना ओवर-करंट घटकों को संक्षारण क्षति पहुंचा सकती है।
यह प्रक्रिया पंप कैविटेशन प्रक्रिया है।

पंप कैविटेशन का प्रभाव
शोर और कंपन उत्पन्न करना
अति-धारा वाले घटकों को जंग लगने से होने वाला नुकसान
प्रदर्शन में गिरावट