ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคำศัพท์ทั่วไปของปั๊ม (6) – ทฤษฎีการเกิดโพรงอากาศของปั๊ม

โพรงอากาศของปั๊ม: ทฤษฎีและการคำนวณ

ภาพรวมของปรากฏการณ์คาวิเทชัน
ความดันของการกลายเป็นไอของของเหลวคือความดันการกลายเป็นไอของของเหลว (ความดันไออิ่มตัว) ความดันไอของของเหลวสัมพันธ์กับอุณหภูมิ ยิ่งอุณหภูมิสูงเท่าใด ความดันไอก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ความดันไอของน้ำสะอาดที่อุณหภูมิห้อง 20°C คือ 233.8Pa ในขณะที่ความดันไอของน้ำที่อุณหภูมิ 100°C คือ 101296Pa ดังนั้นน้ำสะอาดที่อุณหภูมิห้อง (20°C) จะเริ่มระเหยเมื่อความดันลดลงถึง 233.8Pa
เมื่อความดันของของเหลวลดลงจนถึงความดันไอที่อุณหภูมิหนึ่ง ของเหลวจะทำให้เกิดฟองอากาศ ซึ่งเรียกว่า โพรงอากาศ (cavitation) อย่างไรก็ตาม ไอในฟองนั้นจริงๆ แล้วไม่ใช่ไอน้ำทั้งหมด แต่ยังมีก๊าซ (ส่วนใหญ่เป็นอากาศ) อยู่ในรูปของการละลายหรือนิวเคลียสด้วย
เมื่อฟองอากาศที่เกิดขึ้นระหว่างการเกิดโพรงอากาศไหลไปสู่แรงดันสูง ปริมาตรจะลดลงและแม้กระทั่งแตกด้วยซ้ำ ปรากฏการณ์ที่ฟองอากาศหายไปในของเหลวเนื่องจากความดันที่เพิ่มขึ้นนี้เรียกว่าการยุบตัวของโพรงอากาศ

ปรากฏการณ์คาวิเทชั่นในปั๊ม
เมื่อปั๊มกำลังทำงาน หากเป็นพื้นที่บริเวณส่วนที่ล้น (โดยปกติจะอยู่ที่ไหนสักแห่งด้านหลังทางเข้าของใบพัด) ด้วยเหตุผลบางประการ เมื่อความดันสัมบูรณ์ของของเหลวที่ถูกสูบลดลงจนถึงความดันการกลายเป็นไอที่อุณหภูมิปัจจุบัน ของเหลวจะเริ่มระเหยที่นั่น ทำให้เกิดไอน้ำและก่อตัวเป็นฟองอากาศ ฟองอากาศเหล่านี้จะไหลไปข้างหน้าพร้อมกับของเหลว และเมื่อถึงจุดแรงดันสูง ของเหลวแรงดันสูงที่อยู่รอบๆ ฟองอากาศจะบังคับให้ฟองอากาศหดตัวอย่างรวดเร็วและแม้กระทั่งแตกออก เมื่อฟองสบู่แตก อนุภาคของเหลวจะเต็มเข้าไปในโพรงด้วยความเร็วสูง และชนกันจนเกิดเป็นค้อนน้ำ ปรากฏการณ์นี้จะทำให้เกิดความเสียหายจากการกัดกร่อนต่อส่วนประกอบที่มีกระแสเกินเมื่อเกิดขึ้นบนผนังทึบ
กระบวนการนี้เป็นกระบวนการคาวิเทชั่นของปั๊ม

อิทธิพลของคาวิเทชั่นของปั๊ม
ทำให้เกิดเสียงและความสั่นสะเทือน
ความเสียหายจากการกัดกร่อนของส่วนประกอบที่มีกระแสเกิน
ประสิทธิภาพการทำงานลดลง