Kavitation der Pumpe: Theorie und Berechnung
Überblick über das Kavitationsphänomen
Der Druck der Flüssigkeitsverdampfung ist der Verdampfungsdruck der Flüssigkeit (Sättigungsdampfdruck). Der Verdampfungsdruck einer Flüssigkeit hängt von der Temperatur ab. Je höher die Temperatur, desto größer ist der Verdampfungsdruck. Der Verdampfungsdruck von sauberem Wasser bei einer Raumtemperatur von 20℃ beträgt 233,8Pa. Während der Verdampfungsdruck von Wasser bei 100℃ 101296Pa beträgt. Daher beginnt sauberes Wasser bei Raumtemperatur (20℃) zu verdampfen, wenn der Druck auf 233,8 Pa sinkt.
Wenn der Druck einer Flüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur auf den Verdampfungsdruck sinkt, bildet die Flüssigkeit Blasen, was als Kavitation bezeichnet wird. Allerdings besteht der Dampf in der Blase tatsächlich nicht vollständig aus Dampf, sondern enthält auch Gas (hauptsächlich Luft) in Form einer Lösung oder eines Kerns.
Wenn bei der Kavitation erzeugte Blasen auf hohen Druck strömen, verringert sich ihr Volumen und platzt sogar. Dieses Phänomen, dass Blasen in einer Flüssigkeit aufgrund eines Druckanstiegs verschwinden, wird als Kavitationskollaps bezeichnet.
Das Phänomen der Kavitation in der Pumpe
Wenn die Pumpe in Betrieb ist, befindet sich der örtliche Bereich ihres Überlaufteils (normalerweise irgendwo hinter dem Einlass der Laufradschaufel). Wenn der absolute Druck der gepumpten Flüssigkeit auf den Verdampfungsdruck bei der aktuellen Temperatur sinkt, beginnt die Flüssigkeit aus irgendeinem Grund dort zu verdampfen, wodurch Dampf entsteht und Blasen entstehen. Diese Blasen strömen mit der Flüssigkeit vorwärts, und wenn sie einen bestimmten hohen Druck erreichen, zwingt die Hochdruckflüssigkeit um die Blasen die Blasen dazu, stark zu schrumpfen und sogar zu platzen. Wenn die Blase platzt, füllen Flüssigkeitspartikel mit hoher Geschwindigkeit den Hohlraum und kollidieren miteinander, wodurch ein Wasserschlag entsteht. Dieses Phänomen führt zu Korrosionsschäden an den Überstromkomponenten, wenn es an der massiven Wand auftritt.
Dieser Prozess ist der Pumpenkavitationsprozess.
Einfluss der Pumpenkavitation
Erzeugen Sie Lärm und Vibrationen
Korrosionsschäden an Überstromkomponenten
Leistungsabfall
Grundgleichung der Pumpenkavitation
Die Kavitationstoleranz der NPSHr-Pumpe wird auch als notwendige Kavitationstoleranz und im Ausland als notwendige positive Nettoförderhöhe bezeichnet.
NPSHa – Die Kavitationszugabe des Geräts wird auch als effektive Kavitationszugabe bezeichnet, die von der Saugvorrichtung bereitgestellt wird. Je größer der NPSHA-Wert ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit einer Kavitation der Pumpe. NPSHa nimmt mit zunehmendem Verkehr ab.
Beziehung zwischen NPSHa und NPSHr bei Durchflussänderungen
Berechnungsmethode der Gerätekavitation
hg=Pc/ρg－hc－Pv/ρg－[NPSH]
[NPSH] – Zulässiger Kavitationszuschlag
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Wenn die Durchflussrate groß ist, nehmen Sie einen großen Wert an, und wenn die Durchflussrate klein ist, nehmen Sie einen kleinen Wert an.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 22. Januar 2024