A szivattyú kavitációja: elmélet és számítás
A kavitációs jelenség áttekintése
A folyadék elpárologtatásának nyomása a folyadék elpárologtatási nyomása (telített gőznyomás).A folyadék párolgási nyomása összefügg a hőmérséklettel.Minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a párolgási nyomás.A tiszta víz párologtatási nyomása szobahőmérsékleten 20 ℃ 233,8 Pa.Míg a víz párolgási nyomása 100 ℃-on 101296 Pa.Ezért a tiszta víz szobahőmérsékleten (20 ℃) elkezd elpárologni, amikor a nyomás 233,8 Pa-ra csökken.
Ha a folyadék nyomását egy bizonyos hőmérsékleten a párolgási nyomásra csökkentjük, a folyadék buborékokat termel, amit kavitációnak nevezünk.A buborékban lévő gőz azonban valójában nem teljesen gőz, hanem gázt (főleg levegőt) is tartalmaz oldódás vagy mag formájában.
Amikor a kavitáció során keletkező buborékok nagy nyomásra áramlanak, térfogatuk csökken, sőt felrobban.Ezt a jelenséget, amikor a nyomásemelkedés következtében a buborékok eltűnnek a folyadékban, kavitációs összeomlásnak nevezzük.
A kavitáció jelensége a szivattyúban
Amikor a szivattyú üzemel, ha túlfolyó részének helyi területe (általában valahol a járókerék lapát bemenete mögött).Valamilyen oknál fogva, amikor a szivattyúzott folyadék abszolút nyomása az aktuális hőmérsékleten az elpárologtatási nyomásra csökken, a folyadék ott párologni kezd, gőzt fejlesztve és buborékokat képezve.Ezek a buborékok a folyadékkal együtt áramlanak előre, és amikor elérnek egy bizonyos nagy nyomást, a buborékok körüli nagy nyomású folyadék a buborékokat erősen összezsugorodni, sőt szétrobbanni kényszeríti.Amikor a buborék kipukkan, a folyékony részecskék nagy sebességgel kitöltik az üreget, és egymásnak ütközve vízkalapácsot képeznek.Ez a jelenség korróziós károkat okoz a túláramú alkatrészekben, amikor a szilárd falon jelentkezik.
Ez a folyamat a szivattyú kavitációs folyamata.
A szivattyú kavitációjának hatása
Zajt és rezgést kelt
A túláramú alkatrészek korróziós károsodása
A teljesítmény romlása
Szivattyú kavitációs alapegyenlete
Az NPSHr-Pump kavitációs ráhagyást szükséges kavitációs ráhagyásnak is nevezik, külföldön pedig szükséges nettó pozitív fejnek.
NPSHa-A készülék kavitációs ráhagyását effektív kavitációs ráhagyásnak is nevezik, amelyet a szívókészülék biztosít.Minél nagyobb az NPSHA, annál kevésbé valószínű, hogy a szivattyú kavitációt okoz.Az NPSHa a forgalom növekedésével csökken.
Az NPSHa és az NPSHr közötti kapcsolat az áramlás megváltozásakor
A készülék kavitációjának számítási módja
hg=Pc/ρg-hc-Pv/ρg-[NPSH]
[NPSH] – Megengedett kavitációs ráhagyás
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Ha az áramlási sebesség nagy, vegyen nagy értéket, ha pedig kicsi, akkor vegyen egy kis értéket.
Feladás időpontja: 2024. január 22