Hiện tượng xâm thực trong bơm: Lý thuyết và tính toán
Tổng quan về hiện tượng xâm thực
Áp suất hóa hơi của chất lỏng là áp suất hóa hơi của chất lỏng (áp suất hơi bão hòa). Áp suất hóa hơi của chất lỏng có liên quan đến nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao, áp suất hóa hơi càng lớn. Áp suất hóa hơi của nước sạch ở nhiệt độ phòng 20℃ là 233,8 Pa. Trong khi đó, áp suất hóa hơi của nước ở 100℃ là 101296 Pa. Do đó, nước sạch ở nhiệt độ phòng (20℃) bắt đầu hóa hơi khi áp suất giảm xuống 233,8 Pa.
Khi áp suất của chất lỏng giảm xuống đến áp suất hóa hơi ở một nhiệt độ nhất định, chất lỏng sẽ tạo ra các bọt khí, hiện tượng này được gọi là sự xâm thực. Tuy nhiên, hơi trong bọt khí thực chất không hoàn toàn là hơi nước mà còn chứa khí (chủ yếu là không khí) ở dạng hòa tan hoặc nhân.
Khi các bọt khí được tạo ra trong quá trình xâm thực chảy đến áp suất cao, thể tích của chúng giảm và thậm chí vỡ ra. Hiện tượng các bọt khí biến mất trong chất lỏng do áp suất tăng được gọi là sự sụp đổ do xâm thực.
Hiện tượng xâm thực trong bơm
Khi máy bơm hoạt động, nếu khu vực tràn của nó (thường nằm phía sau cửa hút của cánh quạt) bị ảnh hưởng, vì một lý do nào đó, khi áp suất tuyệt đối của chất lỏng được bơm giảm xuống áp suất hóa hơi ở nhiệt độ hiện tại, chất lỏng bắt đầu hóa hơi tại đó, tạo ra hơi nước và hình thành bọt khí. Những bọt khí này trôi theo chất lỏng, và khi chúng đạt đến một áp suất cao nhất định, chất lỏng có áp suất cao xung quanh các bọt khí sẽ đẩy chúng co lại mạnh và thậm chí vỡ ra. Khi bọt khí vỡ, các hạt chất lỏng sẽ lấp đầy khoang rỗng với tốc độ cao và va chạm với nhau tạo thành hiện tượng búa nước. Hiện tượng này sẽ gây ra hư hại do ăn mòn cho các bộ phận quá tải khi nó xảy ra trên thành rắn.
Quá trình này là quá trình xâm thực trong bơm.
Ảnh hưởng của hiện tượng xâm thực trong bơm
Tạo ra tiếng ồn và rung động
Hư hỏng do ăn mòn các linh kiện quá dòng
Suy giảm hiệu suất
Phương trình cơ bản về hiện tượng xâm thực trong bơm
NPSHr - Dung sai xâm thực của bơm còn được gọi là dung sai xâm thực cần thiết, và ở nước ngoài nó được gọi là cột áp dương thực cần thiết.
NPSHa - Hệ số chịu đựng xâm thực của thiết bị, còn được gọi là hệ số chịu đựng xâm thực hiệu quả, được cung cấp bởi thiết bị hút. NPSHA càng lớn, khả năng bơm bị xâm thực càng thấp. NPSHa giảm khi lưu lượng tăng.
Mối quan hệ giữa NPSHa và NPSHr khi lưu lượng thay đổi
Phương pháp tính toán hiện tượng xâm thực của thiết bị
hg=Pc/ρg－hc－Pv/ρg－[NPSH]
[NPSH] - Mức độ xâm thực cho phép
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Khi lưu lượng lớn, hãy chọn giá trị lớn, và khi lưu lượng nhỏ, hãy chọn giá trị nhỏ.
Thời gian đăng bài: 22/01/2024