Sūkņa kavitācija: teorija un aprēķins
Kavitācijas parādības pārskats
Šķidruma iztvaikošanas spiediens ir šķidruma (piesātināta tvaika spiediena) iztvaikošanas spiediens. Šķidruma iztvaikošanas spiediens ir saistīts ar temperatūru. Jo augstāka temperatūra, jo lielāks iztvaikošanas spiediens. Tīrā ūdens iztvaikošanas spiediens istabas temperatūrā 20 ℃ ir 233,8Pa. Savukārt ūdens iztvaikošanas spiediens 100 ℃ ir 101296Pa. Tāpēc tīrs ūdens istabas temperatūrā (20 ℃) sāk iztvaikot, kad spiediens pazeminās līdz 233,8Pa.
Kad šķidruma spiediens tiek samazināts līdz iztvaikošanas spiedienam noteiktā temperatūrā, šķidrums radīs burbuļus, ko sauc par kavitāciju. Tomēr tvaiki burbulī faktiski nav pilnībā tvaiki, bet arī satur gāzi (galvenokārt gaisu) izšķīšanas vai kodola veidā.
Kad kavitācijas plūsmas laikā rodas burbuļi, to tilpums samazinās un pat pārsprāgst. Šo parādību, ka burbuļi izzūd šķidrumā spiediena pieauguma dēļ, sauc par kavitācijas sabrukumu.
Kavitācijas parādība sūknī
Kad sūknis darbojas, ja tās pārplūdes daļas vietējā platība (parasti kaut kur aiz lāpstiņriteņa asmeni). Kādu iemeslu dēļ, kad sūknētā šķidruma absolūtais spiediens pazeminās līdz iztvaikošanas spiedienam pašreizējā temperatūrā, šķidrums sāk tur iztvaikot, radot tvaiku un veidojot burbuļus. Šie burbuļi plūst uz priekšu ar šķidrumu, un, sasniedzot noteiktu augstu spiedienu, augstspiediena šķidrums ap burbuļiem liek burbuļiem strauji sarauties un pat pārsprāgst. Kad burbulis pārsprāgst, šķidrās daļiņas aizpildīs dobumu lielā ātrumā un saduras savā starpā, veidojot ūdens āmuru. Šī parādība izraisīs korozijas bojājumus pārmērīgu komponentu, kad tas notiek uz cietās sienas.
Šis process ir sūkņa kavitācijas process.
Sūkņa kavitācijas ietekme
Rada troksni un vibrāciju
Pārmērīgu komponentu korozijas bojājumi
Veiktspējas degradācija
Sūkņa kavitācijas pamata vienādojums
NPSHR-sūkņa kavitācijas piemaksu sauc arī par nepieciešamo kavitācijas pabalstu, un to sauc par nepieciešamo neto pozitīvo galvu ārzemēs.
NPSHA-ierīces kavitācijas piemaksu sauc arī par efektīvu kavitācijas piemaksu, ko nodrošina iesūkšanas ierīce. Jo lielāka NPSHA, jo mazāka iespējamība, ka sūknis būs kavitācija. NPSHA samazinās, palielinoties satiksmei.
Saikne starp NPSHA un NPSHR, kad mainās plūsma
Ierīces kavitācijas aprēķināšanas metode
hg = pc/ρg－hc－pv/ρg－ [npsh]
[NPSH], kas ir piepildāma kavitācijas piemaksa
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHR
Kad plūsmas ātrums ir liels, ņemiet lielu vērtību un, kad plūsmas ātrums ir mazs, ņemiet nelielu vērtību.
Pasta laiks: 22.-2024. Janvāris