Кавитация насоса: теория и расчет
Обзор явления кавитации
Давление испарения жидкости – это давление испарения жидкости (давление насыщенного пара). Давление испарения жидкости зависит от температуры. Чем выше температура, тем больше давление испарения. Давление испарения чистой воды при комнатной температуре 20 ℃ составляет 233,8 Па. В то время как давление испарения воды при 100 ℃ составляет 101296 Па. Поэтому чистая вода комнатной температуры (20℃) начинает испаряться, когда давление падает до 233,8Па.
Когда давление жидкости снижается до давления испарения при определенной температуре, в жидкости образуются пузырьки, что называется кавитацией. Однако пар в пузыре на самом деле не является полностью паром, а содержит и газ (главным образом воздух) в виде растворенного вещества или зародыша.
Когда пузырьки, образующиеся при кавитации, текут под высокое давление, их объем уменьшается и даже лопается. Это явление, при котором пузырьки исчезают в жидкости из-за повышения давления, называется кавитационным коллапсом.
Явление кавитации в насосе
При работе насоса, если локальная зона его переливной части (обычно где-то за входным отверстием лопатки рабочего колеса). По какой-то причине, когда абсолютное давление перекачиваемой жидкости падает до давления испарения при текущей температуре, жидкость там начинает испаряться, образуя пар и пузырьки. Эти пузырьки текут вперед вместе с жидкостью, и когда они достигают определенного высокого давления, жидкость под высоким давлением вокруг пузырьков заставляет пузырьки резко сжиматься и даже лопаться. Когда пузырь лопнет, частицы жидкости заполнят полость с высокой скоростью и столкнутся друг с другом, образуя гидроудар. Это явление приведет к коррозионному повреждению компонентов, подверженных перегрузке по току, если оно произойдет на твердой стенке.
Этот процесс представляет собой процесс кавитации насоса.
Влияние кавитации насоса
Создавать шум и вибрацию
Коррозионное повреждение компонентов, подверженных перегрузке по току
Снижение производительности
Основное уравнение кавитации насоса
NPSHr-Припуск на кавитацию насоса также называется необходимым припуском на кавитацию, а за границей его называют необходимым чистым положительным напором.
НПШа – Припуск на кавитацию устройства еще называют эффективным припуском на кавитацию, который обеспечивается всасывающим устройством. Чем больше NPSHA, тем меньше вероятность кавитации в насосе. НПШа снижается с увеличением трафика.
Связь между NPSHa и NPSHr при изменении потока
Методика расчета устройства кавитации
hg=Pc/ρg－hc－Pv/ρg－[NPSH]
[NPSH]-Допустимый допуск на кавитацию
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Когда скорость потока велика, возьмите большое значение, а когда скорость потока мала, возьмите маленькое значение.
Время публикации: 22 января 2024 г.