Вступ до загальних термінів насоса (6) – Теорія кавітації насоса

Кавітація насоса: теорія та розрахунок

Огляд явища кавітації
Тиск пароутворення рідини — це тиск випаровування рідини (тиск насиченої пари). Тиск випаровування рідини залежить від температури. Чим вища температура, тим вищий тиск пароутворення. Тиск випаровування чистої води при кімнатній температурі 20 ℃ становить 233,8 Па. Тоді як тиск випаровування води при 100 ℃ становить 101296 Па. Тому чиста вода кімнатної температури (20 ℃) ​​починає випаровуватися, коли тиск падає до 233,8 Па.
Коли тиск рідини знижується до тиску випаровування при певній температурі, рідина вироблятиме бульбашки, що називається кавітацією. Однак пара в бульбашці насправді не є повністю парою, але також містить газ (переважно повітря) у формі розчину або ядра.
Коли бульбашки, що утворюються під час кавітації, витікають під високий тиск, їх об’єм зменшується і навіть лопається. Це явище, коли бульбашки зникають у рідині внаслідок підвищення тиску, називається кавітаційним колапсом.

Явище кавітації в насосі
Коли насос працює, якщо локальна область його переливної частини (зазвичай десь за вхідним отвором лопаті робочого колеса). Чомусь, коли абсолютний тиск перекачуваної рідини падає до тиску випаровування при поточній температурі, рідина починає випаровуватися, утворюючи пару та бульбашки. Ці бульбашки течуть вперед разом з рідиною, і коли вони досягають певного високого тиску, високий тиск рідини навколо бульбашок змушує бульбашки різко скорочуватися і навіть лопатися. Коли бульбашка лопається, частинки рідини заповнюють порожнину на високій швидкості і стикаються один з одним, утворюючи гідроудар. Це явище спричинить корозійне пошкодження компонентів, що перевищують струм, коли це відбувається на твердій стінці.
Цей процес є процесом кавітації насоса.

Вплив кавітації насоса
Створюють шум і вібрацію
Корозійне пошкодження надструмових компонентів
Зниження продуктивності