КАВІТАЦІЯ в насос
Вперше кавітація булу Виявля на початку ХХ століття, коли з'явилися швідкохідні морські судна, гвинти якіх стали руйнуватіся в очень Короткі Терміни. Дослідженнямі встановл, что при високих швидкости Рідини або тела Всередині Рідини суцільність потоку порушується. У потоці вінікають порожніні (каверни), заповнені парами Рідини и газами. Тиск ціх парів візначається температурою навколишнього середовища. ЦІ порожніні (cavitas), від якіх отримай Назву явіще, переносячи в зону більш високих тісків и низьких швидкости, де пар Швидко конденсується.
У місцях конденсації парогазових каверн Частки Рідини спрямовуються назустріч одне до одного з великою швідкістю, что виробляти до місцевого Підвищення тиску. После Зіткнення, частинки рухаються в протилежних напрямку и місцевий Тиск в потоці різко зніжується. Цей процес повторюється з великою частотою и відбувається такоже на поверхнях деталей. При багаторазове впліву високих и низьких тісків метал втомлюється и начинает руйнуватіся. Руйнування почінається з з'явилися мікротріщін, а надалі воно носити наростаючій характер, и металева Поверхня деталі становится губчастої. У кавітаційному руйнуванні беруть доля и хімічні процеси. Парогазової суміш в Бульбашка багата кісним. У результате хімічніх реакцій, что проходять при високого Масова и підвіщеній температурі, метал окіслюється.
Кавітаційне руйнування в більшій чи меншій Міри властіво усім відомим матеріалам. У гідравлічних машин спостерігається дві етапи кавітації . На Першому етапі з'являється так званні холодне кіпіння raquo ;, слабкі шум и невелікі руйнування металу РОБОЧІ КОЛЕСА и лопатей. Другий етап кавітаційного процесса характерізується падінням ККД и потужністю гідромашіні, сильною вібрацією. Можлівість Утворення каверн у потоці віпліває зі Рівняння Бернуллі. Дійсно, при Z=0 Рівняння буде мати вигляд
(1)
Если швідкості будут зростаті, лещата винен зменшуватіся. При зніженні его до насіченої парі даній температурі, вода начинает віпаровуватіся и Всередині потоку утворюються порожніні, за Які Йшла мова. Кавітацією назівають процеси Порушення суцільності потоку Рідини, что відбуваються там, де місцеве Тиск зніжується и досягає критичного значення, тиску насіченіх парів Рідини.
Кавітація вінікає при зніженні тиску на вході в насос, при якому почінається Переход Рідини у газоподібній стан - парі (холодне кіпіння) i Утворення розрівів потоку- пустот (порожнін). Порожніні або бульбашки, (cavitas), від якіх отримай Назву явіще, заповнені парою, захоплюються потоком у області підвіщеного тиску.
Тут пар конденсується и порожніні, заповнені парою, закріваються. Конденсація бульбашок супроводжується міттєвім місцевім підвіщенням тиску, что досягає сотень мегапаскалей. Швідкості частінок Рідини й достатньо Високі, того при закрітті каверн відбувається місцевий гідравлічний удар, супроводжуваній шумом и вібрацією. накладення безліч місцевіх гідравлічних ударів почінають руйнуваті поверхню РОбочий колеса. За дією кавітації поверхні стають Шорстко, губчастімі, что спріяє Швидко їх стирання зависли Речовини. Це явіще назівається ерозією .
При початковій Стадії розвитку кавітації в насосі можна судити по сухому тріску на вході. Така кавітація на енергетичні показатели НЕ впліває. Во время ее розвитку, як ми писали, з'являється вібрація и зменшуються напір, подача и ККД насоса внаслідок Зменшення щільності Рідини, потім может настати зривом режиму роботи гідромашіні.
Захлопування бульбашок виробляти до віщерблювання матеріалу стінок каналів. Описів механічний процес руйнування стінок каналів назівається ерозією и є найбільш небезпечних наслідком кавітації. Інтенсівність руйнування буває й достатньо скроню и может досягаті 10 ... 40 мм на рік. Найбільш схільні до кавітаційного руйнування чавун и вуглецева сталь. Більш стійкі в цьом відношенні бронза и нержавіючі Сталі. З метою підвищення стійкості деталей насосів застосовують захісні покриття.
Рис.1. Приклада руйнування коліс відцентровіх насосів внаслідок кавітації
Для Виявлення причин Виникнення кавітації напішемо Рівняння тиску на вході в насос (за рівнянням Бернуллі)
кавітація Тиск насос напилення
З Рівняння видно, что Тиск біля входу в насос тім менше, чім более висота всмоктування и гідравлічний Опір трубопроводу, что підводіть и чім менше Тиск в Приймальна резервуарі.
