一般的なポンプ用語の紹介（6） - ポンプキャビテーション理論

ポンプのキャビテーション：理論と計算

キャビテーション現象の概要
液体蒸発の圧力は、液体の気化圧（飽和蒸気圧）です。液体の気化圧力は温度に関連しています。温度が高いほど、蒸発圧が大きくなります。 20℃の室温でのきれいな水の気化圧力は233.8paです。一方、100℃での水の蒸発圧力は101296paです。したがって、圧力が233.8paに低下すると、室温（20℃）のきれいな水が蒸発し始めます。
液体の圧力が特定の温度で蒸発圧力に低下すると、液体はキャビテーションと呼ばれる泡を生成します。ただし、バブルの蒸気は実際には完全に蒸気ではありませんが、溶解または核の形でガス（主に空気）も含まれています。
キャビテーションの流れ中に高圧への泡が生成されると、それらの体積は減少し、さらには破裂します。圧力上昇のために泡が液体で消えるこの現象は、キャビテーション崩壊と呼ばれます。

ポンプのキャビテーションの現象
ポンプが動作しているとき、そのオーバーフロー部分のローカルエリア（通常、インペラーブレードの入口の後ろのどこか）の場合。何らかの理由で、ポンピングされた液体の絶対圧力が現在の温度で蒸発圧力に低下すると、液体はそこで蒸発し始め、蒸気を生成し、泡を形成します。これらの泡は液体で前方に流れ、特定の高圧に達すると、泡の周りの高圧液は泡を鋭く収縮させ、さらに破裂させます。バブルが破裂すると、液体粒子は高速で空洞を満たし、互いに衝突して水ハンマーを形成します。この現象は、固体壁で発生すると、過電流成分に腐食損傷を引き起こします。
このプロセスは、ポンプキャビテーションプロセスです。

ポンプキャビテーションの影響
ノイズと振動を生成します
過電流成分の腐食損傷
パフォーマンスの劣化