مقدمه ای بر اصطلاحات رایج پمپ (6) - نظریه کاویتاسیون پمپ

کاویتاسیون پمپ: تئوری و محاسبه

مروری بر پدیده کاویتاسیون
فشار تبخیر مایع، فشار تبخیر مایع (فشار بخار اشباع) است. فشار تبخیر مایع به دما بستگی دارد. هر چه دما بالاتر باشد، فشار تبخیر بیشتر می شود. فشار تبخیر آب تمیز در دمای اتاق 20 درجه سانتیگراد 233.8Pa است. در حالی که فشار تبخیر آب در 100 درجه سانتیگراد 101296Pa است. بنابراین، آب تمیز در دمای اتاق (20 درجه سانتیگراد) هنگامی که فشار به 233.8Pa کاهش می یابد شروع به تبخیر می کند.
هنگامی که فشار مایع به فشار تبخیر در دمای معین کاهش می یابد، مایع حباب هایی تولید می کند که به آن کاویتاسیون می گویند. با این حال، بخار موجود در حباب در واقع کاملاً بخار نیست، بلکه حاوی گاز (عمدتاً هوا) به شکل انحلال یا هسته است.
هنگامی که حباب های ایجاد شده در حین کاویتاسیون به فشار بالا می روند، حجم آنها کاهش می یابد و حتی می ترکد. این پدیده که حباب ها در مایع در اثر افزایش فشار ناپدید می شوند، فروپاشی حفره نامیده می شود.

پدیده کاویتاسیون در پمپ
هنگامی که پمپ در حال کار است، اگر ناحیه محلی قسمت سرریز آن باشد (معمولاً جایی در پشت ورودی تیغه پروانه). بنا به دلایلی، هنگامی که فشار مطلق مایع پمپ شده به فشار تبخیر در دمای فعلی کاهش می یابد، مایع در آنجا شروع به تبخیر می کند و بخار تولید می کند و حباب هایی را تشکیل می دهد. این حباب ها همراه با مایع به سمت جلو جریان می یابند و زمانی که به فشار بالایی می رسند، مایع فشار بالا در اطراف حباب ها، حباب ها را مجبور می کند که به شدت منقبض شده و حتی بترکند. هنگامی که حباب می ترکد، ذرات مایع با سرعت زیاد حفره را پر می کنند و با یکدیگر برخورد می کنند و چکش آب را تشکیل می دهند. این پدیده هنگامی که روی دیوار جامد اتفاق می افتد باعث آسیب خوردگی به اجزای بیش از حد جریان می شود.
این فرآیند فرآیند کاویتاسیون پمپ است.

تاثیر کاویتاسیون پمپ
تولید صدا و لرزش
آسیب خوردگی اجزای بیش از حد جریان
کاهش عملکرد