Вступ до загальноприйнятих термінів, пов'язаних з насосами (6) – Теорія кавітації насосів

Кавітація насоса: теорія та розрахунок

Огляд явища кавітації
Тиск випаровування рідини – це тиск випаровування рідини (тиск насиченої пари). Тиск випаровування рідини залежить від температури. Чим вища температура, тим більший тиск випаровування. Тиск випаровування чистої води за кімнатної температури 20℃ становить 233,8 Па. Тоді як тиск випаровування води за 100℃ становить 101296 Па. Отже, чиста вода за кімнатної температури (20℃) починає випаровуватися, коли тиск падає до 233,8 Па.
Коли тиск рідини знижується до тиску пароутворення за певної температури, рідина утворює бульбашки, що називається кавітацією. Однак пара в бульбашці насправді не є повністю парою, а також містить газ (головним чином повітря) у вигляді розчину або зародка.
Коли бульбашки, що утворюються під час кавітації, досягають високого тиску, їхній об'єм зменшується і навіть лопається. Це явище, коли бульбашки зникають у рідині через підвищення тиску, називається кавітаційним колапсом.

Явище кавітації в насосі
Під час роботи насоса, якщо локальна область його переливної частини (зазвичай десь за входом лопаті робочого колеса) з якоїсь причини, коли абсолютний тиск рідини, що перекачується, падає до тиску пароутворення за поточної температури, рідина починає там випаровуватися, утворюючи пару та бульбашки. Ці бульбашки рухаються вперед разом з рідиною, і коли вони досягають певного високого тиску, рідина під високим тиском навколо бульбашок змушує їх різко стискатися і навіть лопатися. Коли бульбашка лопається, частинки рідини заповнюють порожнину з високою швидкістю та стикаються одна з одною, утворюючи гідравлічний удар. Це явище спричиняє корозійне пошкодження компонентів перевантаження по струму, коли воно виникає на твердій стінці.
Цей процес називається кавітацією насоса.

Вплив кавітації насоса
Виробляють шум і вібрацію
Корозійне пошкодження компонентів від перевантаження по струму
Погіршення продуктивності