Introducción a los términos comunes de las bombas (6): teoría de la cavitación de las bombas

Cavitación de bombas: teoría y cálculo.

Descripción general del fenómeno de la cavitación.
La presión de vaporización del líquido es la presión de vaporización del líquido (presión de vapor saturado). La presión de vaporización del líquido está relacionada con la temperatura. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la presión de vaporización. La presión de vaporización del agua limpia a una temperatura ambiente de 20 ℃ es 233,8 Pa. Mientras que la presión de vaporización del agua a 100 ℃ es 101296 Pa. Por lo tanto, el agua limpia a temperatura ambiente (20 ℃) ​​comienza a vaporizarse cuando la presión cae a 233,8 Pa.
Cuando la presión del líquido se reduce a la presión de vaporización a una determinada temperatura, el líquido producirá burbujas, lo que se denomina cavitación. Sin embargo, el vapor de la burbuja en realidad no es completamente vapor, sino que también contiene gas (principalmente aire) en forma de disolución o núcleo.
Cuando las burbujas generadas durante la cavitación fluyen a alta presión, su volumen disminuye e incluso estalla. Este fenómeno de desaparición de burbujas en el líquido debido al aumento de presión se llama colapso por cavitación.

El fenómeno de la cavitación en la bomba.
Cuando la bomba está en funcionamiento, si el área local de su parte de desbordamiento (generalmente en algún lugar detrás de la entrada de la paleta del impulsor). Por alguna razón, cuando la presión absoluta del líquido bombeado cae a la presión de vaporización a la temperatura actual, el líquido comienza a vaporizarse allí, generando vapor y formando burbujas. Estas burbujas fluyen hacia adelante con el líquido y, cuando alcanzan una cierta presión alta, el líquido a alta presión alrededor de las burbujas obliga a las burbujas a encogerse bruscamente e incluso a estallar. Cuando la burbuja estalla, las partículas de líquido llenarán la cavidad a alta velocidad y chocarán entre sí para formar un golpe de ariete. Este fenómeno causará daños por corrosión a los componentes de sobrecorriente cuando ocurre en la pared sólida.
Este proceso es el proceso de cavitación de la bomba.

Influencia de la cavitación de la bomba.
Producir ruido y vibración.
Daño por corrosión de componentes por sobrecorriente.
Degradación del rendimiento

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Ecuación básica de cavitación de bomba.
El margen de cavitación de la bomba NPSHr también se denomina margen de cavitación necesario y se denomina altura positiva neta necesaria en el exterior.
NPSHa: el margen de cavitación del dispositivo también se denomina margen de cavitación efectivo y lo proporciona el dispositivo de succión. Cuanto mayor sea el NPSHA, es menos probable que la bomba sufra cavitación. NPSHa disminuye con el aumento del tráfico.

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Relación entre NPSHa y NPSHr cuando cambia el flujo

Método de cálculo de la cavitación del dispositivo.

hg=Pc/ρg-hc-Pv/ρg-[NPSH]

[NPSH]-Asignación de cavitación permitida
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr

Cuando el caudal es grande, tome un valor grande y cuando el caudal sea pequeño, tome un valor pequeño.


Hora de publicación: 22 de enero de 2024