Cavitazione della pompa: teoria e calcolo
Panoramica del fenomeno della cavitazione
La pressione di vaporizzazione di un liquido è la pressione di vaporizzazione del liquido (pressione di vapore saturo). La pressione di vaporizzazione di un liquido è correlata alla temperatura. Maggiore è la temperatura, maggiore è la pressione di vaporizzazione. La pressione di vaporizzazione dell'acqua pulita a temperatura ambiente di 20 °C è di 233,8 Pa. Mentre la pressione di vaporizzazione dell'acqua a 100 °C è di 101296 Pa. Pertanto, l'acqua pulita a temperatura ambiente (20 °C) inizia a vaporizzare quando la pressione scende a 233,8 Pa.
Quando la pressione di un liquido viene ridotta alla pressione di vaporizzazione a una determinata temperatura, il liquido produce bolle, fenomeno chiamato cavitazione. Tuttavia, il vapore contenuto nella bolla non è interamente vapore acqueo, ma contiene anche gas (principalmente aria) sotto forma di solvente o nucleo di dissoluzione.
Quando le bolle generate durante la cavitazione fluiscono ad alta pressione, il loro volume diminuisce e possono persino scoppiare. Questo fenomeno, per cui le bolle scompaiono nel liquido a causa dell'aumento di pressione, è chiamato collasso di cavitazione.
Il fenomeno della cavitazione nella pompa
Quando la pompa è in funzione, nella zona di troppo pieno (solitamente dietro l'ingresso della pala della girante), per qualche motivo, quando la pressione assoluta del liquido pompato scende alla pressione di vaporizzazione alla temperatura attuale, il liquido inizia a vaporizzare, generando vapore e formando bolle. Queste bolle si muovono in avanti con il liquido e, quando raggiungono una certa pressione elevata, il liquido ad alta pressione circostante le costringe a restringersi bruscamente e persino a scoppiare. Quando una bolla scoppia, le particelle di liquido riempiono la cavità ad alta velocità e si scontrano tra loro, formando il colpo d'ariete. Questo fenomeno può causare danni da corrosione ai componenti della pompa quando si verifica su una parete solida.
Questo processo è il processo di cavitazione della pompa.
Influenza della cavitazione della pompa
Producono rumore e vibrazioni
Danni da corrosione dei componenti da sovracorrente
Degrado delle prestazioni
equazione base della cavitazione della pompa
La tolleranza di cavitazione della pompa NPSHr è anche chiamata tolleranza di cavitazione necessaria e all'estero è chiamata prevalenza netta positiva necessaria.
NPSHa - Il margine di cavitazione del dispositivo, detto anche margine di cavitazione effettivo, è fornito dal dispositivo di aspirazione. Maggiore è l'NPSHa, minore è la probabilità che la pompa vada in cavitazione. L'NPSHa diminuisce all'aumentare del traffico.
Relazione tra NPSHa e NPSHr al variare del flusso
Metodo di calcolo della cavitazione del dispositivo
hg=Pc/ρg－hc－Pv/ρg－[NPSH]
[NPSH] - Margine di cavitazione consentito
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Quando la portata è elevata, si assume un valore elevato, mentre quando la portata è bassa, si assume un valore basso.
Data di pubblicazione: 22 gennaio 2024