Siurblio kavitacija: teorija ir skaičiavimas
Kavitacijos reiškinio apžvalga
Skysčio garavimo slėgis yra skysčio garavimo slėgis (sočiųjų garų slėgis). Skysčio garavimo slėgis yra susijęs su temperatūra. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo didesnis garavimo slėgis. Švaraus vandens garavimo slėgis kambario temperatūroje 20 ℃ yra 233,8 Pa. Tuo tarpu vandens garavimo slėgis 100 ℃ temperatūroje yra 101296 Pa. Todėl švarus vanduo kambario temperatūroje (20 ℃) pradeda garuoti, kai slėgis nukrenta iki 233,8 Pa.
Kai skysčio slėgis sumažinamas iki garavimo slėgio tam tikroje temperatūroje, skystis sukels burbuliukus, tai vadinama kavitacija. Tačiau burbulo garai iš tikrųjų nėra visiškai garai, bet juose taip pat yra dujų (daugiausia oro) ištirpusių dalelių arba branduolių pavidalu.
Kai kavitacijos metu susidarę burbuliukai teka į aukštą slėgį, jų tūris sumažėja ir net sprogsta. Šis reiškinys, kai skystyje dėl slėgio padidėjimo burbuliukai išnyksta, vadinamas kavitacijos kolapsu.
Kavitacijos reiškinys siurblyje
Kai siurblys veikia, jei jo perpildymo dalis yra pažeista (paprastai kažkur už sparnuotės mentės įleidimo angos), dėl kažkokių priežasčių, kai pumpuojamo skysčio absoliutus slėgis nukrenta iki garavimo slėgio esant esamai temperatūrai, skystis pradeda garuoti, susidarant garams ir burbuliukams. Šie burbuliukai teka kartu su skysčiu, o pasiekę tam tikrą aukštą slėgį, aplink burbuliukus esantis aukšto slėgio skystis priverčia burbuliukus staigiai susitraukti ir net sprogti. Burbului sprogus, skysčio dalelės dideliu greičiu užpildo ertmę ir susiduria viena su kita, sudarydamos hidraulinį smūginį smūgį. Šis reiškinys, įvykęs ant kietos sienelės, sukels korozijos pažeidimus viršsrovės komponentams.
Šis procesas yra siurblio kavitacijos procesas.
Siurblio kavitacijos įtaka
Sukelia triukšmą ir vibraciją
Viršsrovės komponentų korozijos pažeidimai
Našumo pablogėjimas
Siurblio kavitacijos pagrindinė lygtis
NPSHr – siurblio kavitacijos tolerancija dar vadinama būtinąja kavitacijos tolerancija ir būtinuoju grynuoju teigiamu slėgiu užsienyje.
NPSHa – įrenginio kavitacijos tolerancija, dar vadinama efektyvia kavitacijos tolerancija, kurią užtikrina siurbimo įtaisas. Kuo didesnė NPSHa, tuo mažesnė siurblio kavitacijos tikimybė. NPSHa mažėja didėjant srautui.
NPSHa ir NPSHr santykis, kai keičiasi srautas
Įrenginio kavitacijos skaičiavimo metodas
hg=Pc/ρg－hc－Pv/ρg－[NPSH]
[NPSH] – leistina kavitacijos norma
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Kai srautas didelis, imkite didelę reikšmę, o kai srautas mažas, imkite mažą reikšmę.
Įrašo laikas: 2024 m. sausio 22 d.