ტუმბოს კავიტაცია: თეორია და გაანგარიშება
კავიტაციის ფენომენის მიმოხილვა
სითხის აორთქლების წნევა არის სითხის აორთქლების წნევა (ნაჯერი ორთქლის წნევა). სითხის აორთქლების წნევა დაკავშირებულია ტემპერატურასთან. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო მაღალია აორთქლების წნევა. სუფთა წყლის აორთქლების წნევა ოთახის ტემპერატურაზე 20℃-ია 233.8Pa. ხოლო წყლის აორთქლების წნევა 100℃-ზე არის 101296Pa. ამიტომ, ოთახის ტემპერატურაზე (20℃) სუფთა წყალი აორთქლებას იწყებს, როდესაც წნევა 233.8Pa-მდე ეცემა.
როდესაც სითხის წნევა გარკვეულ ტემპერატურაზე აორთქლების წნევამდე მცირდება, სითხე წარმოქმნის ბუშტებს, რასაც კავიტაცია ეწოდება. თუმცა, ბუშტში არსებული ორთქლი სინამდვილეში მთლიანად ორთქლი არ არის, არამედ შეიცავს აირს (ძირითადად ჰაერს) გახსნის ან ბირთვის სახით.
როდესაც კავიტაციის დროს წარმოქმნილი ბუშტები მაღალი წნევის ქვეშ მიედინება, მათი მოცულობა მცირდება და სკდება კიდეც. წნევის მატების გამო სითხეში ბუშტების გაქრობის ამ ფენომენს კავიტაციური კოლაფსი ეწოდება.
ტუმბოში კავიტაციის ფენომენი
როდესაც ტუმბო მუშაობს, თუ მისი გადმოდინების ნაწილის ლოკალური არეალი (როგორც წესი, იმპულსური პირების შესასვლელის უკან). რატომღაც, როდესაც ამოტუმბული სითხის აბსოლუტური წნევა მიმდინარე ტემპერატურაზე აორთქლების წნევამდე ეცემა, სითხე იქ იწყებს აორთქლებას, წარმოქმნის ორთქლს და ბუშტებს. ეს ბუშტები სითხესთან ერთად წინ მიედინება და როდესაც ისინი გარკვეულ მაღალ წნევას მიაღწევენ, ბუშტების გარშემო მაღალი წნევის სითხე აიძულებს ბუშტებს მკვეთრად შეკუმშონ და გასკდნენ კიდეც. როდესაც ბუშტი გასკდება, სითხის ნაწილაკები მაღალი სიჩქარით შეავსებენ ღრუს და ერთმანეთს შეეჯახებიან, რაც წყლის დარტყმას წარმოქმნის. ეს ფენომენი გამოიწვევს კოროზიულ დაზიანებას ჭარბი დენის კომპონენტებისთვის, როდესაც ის მყარ კედელზე ხდება.
ეს პროცესი ტუმბოს კავიტაციის პროცესია.
ტუმბოს კავიტაციის გავლენა
ხმაურისა და ვიბრაციის წარმოქმნა
ჭარბი დენის კომპონენტების კოროზიული დაზიანება
შესრულების გაუარესება
ტუმბოს კავიტაციის ძირითადი განტოლება
NPSHr-ტუმბოს კავიტაციის შემწეობას ასევე ეწოდება აუცილებელი კავიტაციის შემწეობა და მას საზღვარგარეთ აუცილებელი წმინდა დადებითი წნევა ეწოდება.
NPSHa - მოწყობილობის კავიტაციის დასაშვებობას ასევე უწოდებენ ეფექტურ კავიტაციის დასაშვებობას, რომელსაც უზრუნველყოფს შემწოვი მოწყობილობა. რაც უფრო დიდია NPSHA, მით უფრო ნაკლებია ტუმბოში კავიტაციის ალბათობა. NPSHa მცირდება მოძრაობის ზრდასთან ერთად.
NPSHa-სა და NPSHr-ს შორის ურთიერთობა ნაკადის ცვლილებისას
მოწყობილობის კავიტაციის გაანგარიშების მეთოდი
hg=Pc/ρg–hc–Pv/ρg–[NPSH]
[NPSH] - დასაშვები კავიტაციის დასაშვები
[NPSH] = (1.1 ~ 1.5) NPSHr
როდესაც ნაკადის სიჩქარე დიდია, აიღეთ დიდი მნიშვნელობა, ხოლო როდესაც ნაკადის სიჩქარე მცირეა, აიღეთ პატარა მნიშვნელობა.
გამოქვეყნების დრო: 2024 წლის 22 იანვარი