Wprowadzenie do powszechnie stosowanych terminów dotyczących pomp (6) – Teoria kawitacji pomp

Kawitacja pompy: teoria i obliczenia

Przegląd zjawiska kawitacji
Ciśnienie parowania cieczy to ciśnienie parowania cieczy (ciśnienie pary nasyconej). Ciśnienie parowania cieczy jest związane z temperaturą. Im wyższa temperatura, tym wyższe ciśnienie parowania. Ciśnienie parowania czystej wody w temperaturze pokojowej 20°C wynosi 233,8 Pa. Natomiast ciśnienie parowania wody w temperaturze 100°C wynosi 101296 Pa. Zatem czysta woda w temperaturze pokojowej (20°C) zaczyna parować, gdy ciśnienie spadnie do 233,8 Pa.
Gdy ciśnienie cieczy spadnie do ciśnienia parowania w określonej temperaturze, ciecz wytworzy pęcherzyki, co nazywa się kawitacją. Para w pęcherzyku nie jest jednak w rzeczywistości całkowicie parą wodną, ​​lecz zawiera również gaz (głównie powietrze) w postaci rozpuszczonego gazu lub zarodka.
Gdy pęcherzyki powstałe w wyniku kawitacji przepływają do wysokiego ciśnienia, ich objętość maleje, a nawet pękają. Zjawisko zanikania pęcherzyków w cieczy pod wpływem wzrostu ciśnienia nazywa się zapadnięciem kawitacyjnym.

Zjawisko kawitacji w pompie
Podczas pracy pompy, jeśli lokalny obszar jej części przelewowej (zwykle gdzieś za wlotem łopatki wirnika)… Z jakiegoś powodu, gdy ciśnienie bezwzględne pompowanej cieczy spada do ciśnienia parowania przy aktualnej temperaturze, ciecz zaczyna tam parować, wytwarzając parę i tworząc pęcherzyki. Pęcherzyki te przemieszczają się wraz z cieczą, a gdy osiągną określone wysokie ciśnienie, ciecz pod wysokim ciśnieniem wokół pęcherzyków wymusza ich gwałtowne kurczenie się, a nawet pękanie. Gdy pęcherzyk pęka, cząsteczki cieczy wypełniają wnękę z dużą prędkością i zderzają się ze sobą, tworząc uderzenie wodne. Zjawisko to powoduje korozję elementów nadprądowych, gdy występuje na ściankach litych.
Proces ten nazywany jest procesem kawitacji pompy.

Wpływ kawitacji pompy
Powodują hałas i wibracje
Uszkodzenia korozyjne elementów nadprądowych
Spadek wydajności