Pumba kavitatsioon: teooria ja arvutused
Ülevaade kavitatsiooni nähtusest
Vedeliku aurustumisrõhk on vedeliku aurustumisrõhk (küllastunud aururõhk). Vedeliku aurustumisrõhk on seotud temperatuuriga. Mida kõrgem on temperatuur, seda suurem on aurustumisrõhk. Puhta vee aurustumisrõhk toatemperatuuril 20 ℃ on 233,8 Pa. Samal ajal kui vee aurustumisrõhk 100 ℃ juures on 101296 Pa. Seetõttu hakkab toatemperatuuril (20 ℃) puhas vesi aurustuma, kui rõhk langeb 233,8 Pa-ni.
Kui vedeliku rõhk alandatakse teatud temperatuuril aurustumisrõhuni, tekitab vedelik mullid, mida nimetatakse kavitatsiooniks. Kuid mulli aur ei ole tegelikult täielikult aur, vaid sisaldab ka gaasi (peamiselt õhku) lahustuva või tuuma kujul.
Kui kavitatsiooni käigus tekkinud mullid voolavad kõrgele rõhule, siis nende maht väheneb ja isegi puruneb. Seda nähtust, kus mullid kaovad vedelikus rõhu tõusu tõttu, nimetatakse kavitatsiooni kollapsiks.
Kavitatsiooni nähtus pumbas
Kui pump töötab, kui selle ülevooluosa kohalik piirkond (tavaliselt kuskil tiiviku laba sisselaskeava taga). Mingil põhjusel, kui pumbatava vedeliku absoluutrõhk langeb praegusel temperatuuril aurustumisrõhuni, hakkab vedelik seal aurustuma, tekitades auru ja moodustades mullid. Need mullid voolavad koos vedelikuga edasi ja teatud kõrge rõhu saavutamisel sunnib mullide ümber olev kõrgsurvevedelik mullid järsult kokku tõmbuma ja isegi lõhkema. Kui mull lõhkeb, täidavad vedelad osakesed õõnsuse suurel kiirusel ja põrkuvad üksteisega kokku, moodustades veehaamri. See nähtus põhjustab tahkes seinal esinedes liigvoolukomponentidele korrosioonikahjustusi.
See protsess on pumba kavitatsiooniprotsess.
Pumba kavitatsiooni mõju
Tekitab müra ja vibratsiooni
Ülevoolukomponentide korrosioonikahjustused
Toimivuse halvenemine
Pumba kavitatsiooni põhivõrrand
NPSHr-Pump kavitatsioonitoetust nimetatakse ka vajalikuks kavitatsioonivaruks ja välismaal nimetatakse seda vajalikuks netopositiivseks peamiseks.
NPSHa-Seadme kavitatsioonivaru nimetatakse ka efektiivseks kavitatsioonivaruks, mille annab imemisseade. Mida suurem on NPSHA, seda väiksem on pumba kavitatsiooni tõenäosus. NPSHa väheneb liikluse suurenedes.
NPSHa ja NPSHr vaheline seos voolu muutumisel
Seadme kavitatsiooni arvutamise meetod
hg=Pc/ρg-hc-Pv/ρg-[NPSH]
[NPSH] – Lubatud kavitatsioonivaru
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Kui voolukiirus on suur, võtke suur väärtus ja kui voolukiirus on väike, võtke väike väärtus.
Postitusaeg: 22.01.2024