Sūkņa kavitācija: teorija un aprēķins
Kavitācijas fenomena pārskats
Šķidruma iztvaikošanas spiediens ir šķidruma iztvaikošanas spiediens (piesātināta tvaika spiediens).Šķidruma iztvaikošanas spiediens ir saistīts ar temperatūru.Jo augstāka temperatūra, jo lielāks ir iztvaikošanas spiediens.Tīra ūdens iztvaikošanas spiediens istabas temperatūrā 20 ℃ ir 233,8 Pa.Kamēr ūdens iztvaikošanas spiediens 100 ℃ ir 101296Pa.Tāpēc tīrs ūdens istabas temperatūrā (20 ℃) sāk iztvaikot, kad spiediens pazeminās līdz 233,8 Pa.
Kad šķidruma spiediens tiek samazināts līdz iztvaikošanas spiedienam noteiktā temperatūrā, šķidrums veidos burbuļus, ko sauc par kavitāciju.Tomēr tvaiki burbulī patiesībā nav pilnībā tvaiks, bet satur arī gāzi (galvenokārt gaisu) šķīdināšanas vai kodola veidā.
Kad kavitācijas laikā radītie burbuļi plūst uz augstu spiedienu, to tilpums samazinās un pat pārsprāgst.Šo parādību, ka burbuļi pazūd šķidrumā spiediena pieauguma dēļ, sauc par kavitācijas sabrukumu.
Kavitācijas parādība sūknī
Kad sūknis darbojas, ja tā pārplūdes daļas lokālā zona (parasti kaut kur aiz lāpstiņriteņa lāpstiņas ieplūdes).Kādu iemeslu dēļ, kad sūknētā šķidruma absolūtais spiediens nokrītas līdz iztvaikošanas spiedienam pašreizējā temperatūrā, šķidrums tur sāk iztvaikot, radot tvaiku un veidojot burbuļus.Šie burbuļi plūst uz priekšu kopā ar šķidrumu, un, sasniedzot noteiktu augstu spiedienu, augsta spiediena šķidrums ap burbuļiem liek burbuļiem strauji sarukt un pat pārsprāgt.Kad burbulis plīst, šķidruma daļiņas lielā ātrumā piepildīs dobumu un saduras viena ar otru, veidojot ūdens āmuru.Šī parādība radīs korozijas bojājumus pārstrāvas komponentiem, kad tā notiek uz cietas sienas.
Šis process ir sūkņa kavitācijas process.
Sūkņa kavitācijas ietekme
Radīt troksni un vibrāciju
Pārsprieguma komponentu korozijas bojājumi
Veiktspējas pasliktināšanās
Sūkņa kavitācijas pamatvienādojums
NPSHr-Pump kavitācijas pielaide tiek saukta arī par nepieciešamās kavitācijas pielaidi, un ārvalstīs to sauc par nepieciešamo neto pozitīvo galvu.
NPSHa-Ierīces kavitācijas pielaidi sauc arī par efektīvo kavitācijas padevi, ko nodrošina sūkšanas ierīce.Jo lielāka ir NPSHA, jo mazāka ir sūkņa kavitācijas iespējamība.NPSHa samazinās līdz ar satiksmes pieaugumu.
NPSHa un NPSHr saistība, mainoties plūsmai
Ierīces kavitācijas aprēķināšanas metode
hg=Pc/ρg-hc-Pv/ρg-[NPSH]
[NPSH] — pieļaujamā kavitācijas pielaide
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Ja plūsmas ātrums ir liels, ņemiet lielu vērtību, un, ja plūsmas ātrums ir mazs, izmantojiet mazu vērtību.
Izlikšanas laiks: 22. janvāris 2024. gada laikā