Kavitacija pumpe: teorija i izračun
Pregled fenomena kavitacije
Tlak isparavanja tekućine je tlak isparavanja tekućine (tlak zasićene pare). Tlak isparavanja tekućine povezan je s temperaturom. Što je temperatura viša, to je veći tlak isparavanja. Tlak isparavanja čiste vode na sobnoj temperaturi od 20 ℃ iznosi 233,8 Pa. Dok je tlak isparavanja vode na 100 ℃ 101296 Pa. Stoga, čista voda na sobnoj temperaturi (20 ℃) počinje isparavati kada tlak padne na 233,8 Pa.
Kada se tlak tekućine smanji na tlak isparavanja pri određenoj temperaturi, tekućina će stvarati mjehuriće, što se naziva kavitacija. Međutim, para u mjehuriću zapravo nije u potpunosti para, već sadrži i plin (uglavnom zrak) u obliku otopine ili jezgre.
Kada mjehurići nastali tijekom kavitacije teku do visokog tlaka, njihov volumen se smanjuje, pa čak i puca. Ovaj fenomen nestajanja mjehurića u tekućini zbog porasta tlaka naziva se kolaps kavitacije.
Fenomen kavitacije u pumpi
Kada pumpa radi, ako se lokalno područje njenog preljevnog dijela (obično negdje iza ulaza lopatice rotora) nalazi na mjestu gdje se nalazi preljevni dio (obično negdje iza ulaza u lopaticu rotora). Iz nekog razloga, kada apsolutni tlak pumpane tekućine padne na tlak isparavanja pri trenutnoj temperaturi, tekućina počinje tamo isparavati, stvarajući paru i mjehuriće. Ti mjehurići teku naprijed s tekućinom, a kada dosegnu određeni visoki tlak, tekućina pod visokim tlakom oko mjehurića prisiljava mjehuriće da se naglo skupe, pa čak i pucaju. Kada mjehurić pukne, čestice tekućine će velikom brzinom ispuniti šupljinu i sudarati se jedna s drugom stvarajući vodeni čekić. Ovaj fenomen će uzrokovati korozijsko oštećenje komponenti prekomjerne struje kada se dogodi na čvrstoj stijenci.
Ovaj proces je proces kavitacije pumpe.
Utjecaj kavitacije pumpe
Proizvode buku i vibracije
Oštećenja od korozije komponenti uzrokovanih preopterećenjem strujom
Smanjenje performansi
Osnovna jednadžba kavitacije pumpe
NPSHr-Dodatak za kavitaciju pumpe naziva se i potrebni dodatak za kavitaciju, a u inozemstvu se naziva potrebni neto pozitivni tlak.
NPSHa - Dopuštena kavitacija uređaja naziva se i efektivna dopuštena kavitacija, koju osigurava usisni uređaj. Što je veća NPSHA, manja je vjerojatnost kavitacije pumpe. NPSHa se smanjuje s povećanjem prometa.
Odnos između NPSHa i NPSHr pri promjenama protoka
Metoda izračuna kavitacije uređaja
hg=Pc/ρg－hc－Pv/ρg－[NPSH]
[NPSH] - Dopuštena količina kavitacije
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Kada je protok velik, uzmite veliku vrijednost, a kada je protok mali, uzmite malu vrijednost.
Vrijeme objave: 22. siječnja 2024.