آموزش نیروگاه| سعید کردی زاده

کاویتاسیون در پمپ چیست

تعریف پدیده‌ی کاویتاسیون در پمپ چیست

در پاسخ به سوال کاویتاسیون در پمپ چیست باید گفت: پدیده‌ی کاویتاسیون عبارت است از تشکیل حباب‌های گاز در قسمت مکش (در اثر کاهش فشار)، ورود حباب‌ها به درون پروانه و پوسته، ترکیدن حباب‌ها در اثر افزایش فشار، آزاد شدن انرژی و بروز خرابی در قطعات پمپ‌ها. روش‌های ریاضی و کامپیوتری متعددی در رابطه با رفتار حباب ناشی از پدیده‌ی کاویتاسیون ارایه شده است؛ در اکثر این روش‌ها، فشار بخار آب در داخل حباب ثابت فرض شده و از تحول تقطیر و تبخیر بخار در داخل حباب نیز صرف نظر شده است.

انرژی آزاد شده در اثر ترکیدن حباب‌ها، همان انرژی نهان تبخیر مایع است که در زمان تبخیر به مایع داده می‌شود. از نظر لغوی، پدیده‌ی کاویتاسیون معادل «حفره‌زایی» است، چرا که در اثر جوشش مایع، حباب‌های بخار به وجود آمده و هم‌زمان با آن گازهای حل شده در مایع آزاد می‌شوند و در درون مایع حفره‌هایی تشکیل می‌شوند که از حباب‌های گاز و بخار پر شده‌اند. این حباب‌ها در منطقه‌ی پرفشار می‌ترکند و از حالت گاز به شکل مایع در می‌آیند و در پی آن، حفره‌ها محو می‌شوند؛ البته در مجاورت سطوح، حفره‌ها با آن‌ها در تماس می‌باشند. فرآیند مزبور یک فرآیند هیدرودینامیک است و به همین خاطر پروسه‌ی مزبور، پدیده‌ی حفره‌زایی یا کاویتاسیون نامیده شده است.

روش‌های مطالعه‌ی آثار کاویتاسیون در پمپ چیست

سه روش کلی برای مطالعه‌ی پدیده‌ی کاویتاسیون وجود دارد که شامل موارد به شرح زیر می‌باشد:

– مشاهده‌ی غیرمستقیم توسط تعیین اثر کاویتاسیون در کارایی پمپ بر حسب افت هد یا راندمان

– مشاهده‌ی مستقیم توسط ابزار دیداری و عکس‌برداری (در این روش به وسایل پیچیده‌ی فوتوگرافیکی نیاز است.)

– مشاهده‌ی غیرمستقیم با اندازه‌گیری صدای تولید شده توسط کاویتاسیون (مطالعات نشان می‌دهد که با شدت گرفتن کاویتاسیون، صداها Noises با فرکانس بالا تولید می‌شوند؛ بنابراین وجود کاویتاسیون با اندازه‌گیری چنین صداهایی قابل تشخیص است.)

مراحل متلاشی شدن حباب‌ کاویتاسیون در پمپ چیست

متلاشی شدن حباب‌های کاویتاسیون Collapse ممکن است فشاری به بزرگی ۱۰۰ اتمسفر ایجاد کند. نیروی به این بزرگی می‌تواند سبب تغییر شکل پلاستیکی در بسیاری از فلزات شود. خسارت حبابی، ناشی از تأثير هم‌زمان خوردگی و تنش‌های مکانیکی است و بدین ترتیب متلاشی شدن حباب‌های بخار، پوسته‌های سطحی محافظ را از بین می‌برد. مراحل طی این پدیده به شرح زیر است:

– روی پوسته‌ی محافظ، حباب تشکیل می‌شود.

– حباب، ترکیده و پوسته را از بین می‌برد.

– سطح جدید فلز در معرض محيط خورنده قرار می‌گیرند و پوسته‌ی محافظ مجدداً تشکیل می‌شود.

– در همان محل یک حباب دیگر تشکیل می‌گردد.

– حباب ترکیده و پوسته را از بین می‌برد.

– سطح جدید فلز در معرض محیط خورنده قرار می‌گیرد و پوسته‌ی محافظ مجدداً تشکیل می‌شود.

نمایش شماتیکی مراحل خوردگی حبابی (پدیده‌ی کاویتاسیون)
General Appearance of Cavitation

از آن جایی که نقطه‌ی تماس این حباب‌ها با سطوح صلب بسیار کوچک است نیروی فوق‌العاده زیادی در اثر این انفجارها به سطوح وارد می‌کند. این عمل در یک مدت زمان کوتاه و با تکرار زیاد باعث خوردگی سطوح شده و به تدریج این خوردگی‌ها تبدیل به حفره‌های بزرگ می‌شوند.

کاویتاسیون در پمپ چیستهر نوع روزنه یا برآمدگی و یا تعویض ناگهانی سطح مقطع می‌تواند باعث جدایی خطوط جریان شود و جریان با سرعت بالا شرایط را برای ایجاد پدیده‌ی کاویتاسیون فراهم می‌نماید.

کاویتاسیون در پمپ چیست به عنوان ضریب توما، عدد یا شاخص کاویتاسیون، عدد حفره‌زایی و قابلیت کاویتاسیون به شرح فرمول زیر کمیت بدون بعد و شکلی از ضریب فشار است و مشخص‌کننده‌ی ظرفیت مکش حداکثری پمپ در نقطه‌ی بهره‌برداری است.

کاویتاسیون در پمپ چیستدر فرمول فوق، Pa فشار مطلق، Pb فشار بخار مایع، ρ چگالی مایع و V سرعت مرجع یا سرعت غیرهمگن می‌باشد. فرآیند تبخیر مایع و یا تصاعد گازهای محلول در آن یا بروز هم‌زمان این دو پدیده، گسترش، تراکم و از بین رفتن آنها در مدت زمان بسیار کوتاهی (نزدیک به یک صدم تا یک هزارم ثانیه) اتفاق می‌افتد. در نتیجه عمر حباب‌ها بسیار کوتاه و وضعیت پدیده‌ی کاویتاسیون بسیار ناپایدار است. حباب‌ها به همراه جریان مایع جابجا می‌شوند و در منطقه‌ی فشار قوی و در تماس با دیوارهای جامد قطعات (پروانه‌ یا پوسته) تراکم پیدا می‌کنند. ذرات مایع در جستجوی پر کردن چنین حفره‌های موضعی، با سرعت زیاد به مرکز این حفره‌ها برخورد می‌کنند و با له کردن و ترکاندن آن‌ها موجب ایجاد ضربات موضعی بر سطوح صلب می‌شوند. با وارد شدن نیروی زیاد با فرکانس بالا بر قطعات و فرسایش و تخریب آن‌ها در اثر این پدیده که به عنوان اثر میکروسکوپی جت سیال مطرح است افزایش فشار موضعی، بسیار سریع و با شدت زیاد تا ۱۰۰ اتمسفر رخ می‌دهد.

فاکتورهای مؤثر در کاویتاسیون در پمپ چیست

پدیده‌ی کاویتاسیون در اثر عملکرد مجموعه‌ای از عوامل و شرایط است؛ معمولاً یک عامل به تنهایی برای ایجاد مسأله‌ی کاویتاسیون کافی نیست ولی ترکیبی از عوامل هندسی، هیدرودینامیکی و فاکتورهای وابسته‌ی دیگر ممکن است در یک سیستم منجر به خسارت کاویتاسیون گردد که از مهم‌ترین عوامل مؤثر در این زمینه می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

– سرعت زیاد پمپ

– محدودیت در هد مکش

– دمای بالای سیال جریان یافته

– بالا بودن سرعت دورانی مخصوص پمپ

– عوامل هندسی (شامل ناهمواری‌های سطحی خصوصاً برآمدگی‌ها و فرورفتگی‌های موضعی، شکاف دریچه‌های کشویی و پایه‌ی دریچه‌های قطاعی، ستون‌ها، جداکننده‌ی جریان و دفلکتورها، تغییر در شکل عبور جریان و انحناء یا انحراف در مسیر جریان)

– عوامل هیدرودینامیکی (شامل دبی مخصوص، سرعت جریان، عملکرد دریچه و توسعه‌ی لایه‌ی مرزی)

– عوامل متفرقه (انتقال حرارت در طی فرو ریختن، درجه‌ی حرارت آب، تعداد و اندازه‌ی حباب‌های درون آب و پراکندگی آن‌ها)

کاویتاسیون در پمپ چیستروش اندازه‌گیری افت ناشی از کاویتاسیون در پمپ چیست

آزمایش‌های گوناگون نشان می‌دهد که پمپ در اثر پدیده‌ی کاویتاسیون مواجه با افت یک درصد در بازده و سه درصد در هد تأمینی خواهد شد؛ البته اندازه‌گیری این دو کمیت نیاز به تجهیزات دقیق و کالیبراسیون مداوم و مرتب دارد و ضروری است که استانداردهای داخلی کالیبراسیون و سرویس‌های آزمایشگاهی را برای انجام این امر مهم به خدمت بگیریم. در پدیده‌ی کاویتاسیون مقدار یا میزان تخریب تقریبی مواد از فرمول زیر بدست می‌آید:

کاویتاسیون در پمپ چیستدر فرمول فوق، کاویتاسیون در پمپ چیستG میزان کاهش وزن جنس پمپ بر حسب میلی‌گرم، کاویتاسیون در پمپ چیستT مدت زمان عمل پمپاژ بر حسب ساعت، V سرعت سیال در داخل سیستم و n عددی است بین ۶ تا ۸ که برحسب شرایط کار پمپ تعیین می‌گردد. علاوه بر فرمول مزبور، جدولی نیز برای نشان دادن مقاومت نسبی برخی از فلزات در برابر پدیده‌ی کاویتاسیون تهیه شده است که در ادامه‌ی مقاله به آن اشاره می‌گردد.

 

تقلیل وزن در ۲۵ درجه سانتی‌گراد برای آخرین ۶۰ دقیقه‌ی تماس با محلول mg/hr

درصد ترکیب شیمیایی

کاویتاسیون در پمپ چیست

 

تقلیل وزن در ۲۵ درجه‌ی سانتی‌گراد برای آخرین ۶۰ دقیقه‌ی تماس با محلول mg/hr

درصد ترکیب شیمیایی

کاویتاسیون در پمپ چیستمقاومت نسبی فلزات در برابر خورگی حبابی (پدیده‌ی کاویتاسیون)

 

پمپ‌های محوری و سانتریفوژ و تأثیر پدیده‌ی کاویتاسیون بر عملکرد آن‌ها

پمپ‌های محوری پمپ‌هایی هستند که دبی زیاد را در هد كم انتقال می‌دهند یعنی سرعت دورانی مخصوص زیاد دارند و چنین استنباط می‌گردد خطر کاویتاسیون در آن‌ها و عدد کاویتاسیون این‌گونه پمپ‌ها نسبت به انواع دیگر پمپ‌ها به مراتب بیشتر باشد. بروز پدیده‌ی کاویتاسیون در پمپ‌های سانتریفوژ نیز اثرات نامطلوب بر روی عملکرد این‌گونه پمپ‌ها می‌گذارد. عملکرد پمپ‌های سانتریفوژ در حالت بحرانی و ناپایدار می‌تواند سبب اختلال سیستم‌های مربوط گردد.

در برخی مواقع تعیین علت دقیق عملکرد ناپایدار پمپ، ممکن نیست. جریان توربولان و یا شرایط غیرعادی جریان می‌تواند موجب لرزش‌های شدید و خارج شدن پمپ از مدار شود. یکی از دلایل اولیه‌ی لرزش‌های پمپ سانتریفوژ پدیده‌ی کاویتاسیون است. در اثر کاهش فشار سیال، تبخیر اتفاق می‌افتد و در سمت مکش پروانه، توده‌های حباب تولید و جهت تخلیه به خروجی پروانه ارسال و در ادامه‌ی مسیر در اثر افزایش فشار، حباب‌های تولید شده، فشرده می‌شوند. فشردگی حباب‌ها همراه با صدا (مشابه صدای ضربه‌ی به بادکنک) و ایجاد لرزش می‌باشد.

کاویتاسیون در پمپ چیستکاویتاسیون یک خطر بالقوه است، به خصوص هنگامی که پمپ در دورهای بالا و یا در ظرفیت خیلی بیشتر و یا بسیار کمتر از نقطه‌ی بهترین بازده، کار کند. پدیده‌ی کاویتاسیون می‌تواند در دراز مدت باعث تخریب سریع پمپ نیز گردد. از اثرات دیگر پدیده‌ی کاویتاسیون بر عملکرد پمپ‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

– تغییر در الگوی جریان با کاهش نتیجه‌بخش در خروجی (دبی جریان) و راندمان پمپ

– خستگی ناشی از پدیده‌ی کاویتاسیون در قطعات و احتمال شکستن پره‌های پمپ

– خرابی گذرگاه‌های جریان Cavitation Dammage و افت هد پمپ

– ایجاد خوردگی Errosion و چاله‌دار کردن Piting قسمت‌های فلزی به سبب عمل مداوم ساییدن‌هایی که ناشی از فروپاشی حباب‌ها حاصل شده است.

– ایجاد ضربات ارتعاشی و صدا Noise در قسمت‌هایی از پره‌ی پمپ وقتی که فشار هیدرودینامیکی وارد شده بر سطوح حباب‌ها تغییر می‌یابد. کاویتاسیون علاوه بر خوردگی و فرسایش باعث ارتعاش و سر و صدا (نوفه) می‌گردد. تولید صدا می‌تواند در نتیجه تغییرات فشار هیدرودینامیکی سیال باشد. برای مثال میزان صدای ناشی از ترکیدن حباب‌های بخار تا یک مگاهرتز اندازه‌گیری شده است.

طراحی برای بهترین عملکرد در یک طبقه‌بندی می‌بایست تحت بررسی‌هایی که روی منحنی‌های دبی نسبت به هد، توان خروجی و راندمان صورت گرفته، استوار باشد. منحنی‌هایی که رابطه‌ی هد تأمینی و توان و راندمان پمپ را با دبی نشان می‌دهد بسیار حائز اهمیت هستند، زیرا منحنی‌های مزبور اطلاعات مفیدی را راجع به عملکرد بهینه‌ی پمپ ارایه می‌دهند. کاربرد پارامترهای اصلی پمپ به این جهت حائز اهمیت است که ماکزیمم راندمان تنها وقتی مطرح می‌شود که پارامترها، اپتیمم مقدار خود را داشته باشند و پمپ بتواند در سرعت طراحی کار کند.

پمپ‌های سانتریفوژ (گریز از مرکز) و بار مکش مثبت خالص (NPSH)

وقتی  ضریب توما برابر صفر است فشار مایع به فشار بخار رسیده و جوشیدن اتفاق می‌افتد. پدیده‌ی کاویتاسیون در پمپ‌های سانتریفوژ هنگامی رخ می‌دهد که هد خالص مثبت در قسمت مکش پمپ از آنچه که شرکت سازنده‌ی پمپ پیشنهاد کرده است کمتر باشد.

با وجود کثرت نوشته‌های موجود شاید تصور شود رابطه‌ی NPSH و پدیده‌ی کاویتاسیون کاملاً درک شده است در حالی که NPSH به خوبی شناخته نشده و به درستی بکار گرفته نمی‌شود و این امر باعث صرف هزینه‌ی زیاد جهت نصب سیستم‌های جدید و عملکرد نامطمئن تأسیسات مجهز به پمپ می‌گردد. اخیراً راه‌حل ابداعی برای رفع این مشکل و انتقال فشار انرژی از لوله‌ی حامل سیال به لوله‌ی مکش ارایه شده است. این سیستم وظیفه‌ی القاءکننده یا ابزارهای مشابه را ایفاء می‌کند. بکارگیری سیستم هواگیری مزبور، انتقال انرژی فشار از لوله‌ی رانش به لوله‌ی مکش را از طریق تعدادی نازل فراهم می‌سازد. با استفاده از این سیستم وقتی که هد کافی برای پروانه‌ی پمپ مهیا باشد، پمپ می‌تواند تحت شرایط کاویتاسیون جزئی بکار خود ادامه دهد. نتایج آزمایش‌های انجام‌یافته حاکی از آن است که در صورت هواگیری بهینه (بسته به اختلاف سطح آب) و بکارگیری ترکیب جدید در ساختار هندسی و فیزیکی پمپ، هد آن در مقایسه با هد نهایی پمپ مشابهی که فاقد سیستم هواگیری است به میزان ۷ الي ۲۰ درصد افزایش می‌یابد؛ همچنین در این روش راندمان نهایی پمپ بین ۸ الی ۱۵ درصد افزایش و متوسط صرفه‌جویی در توان برق نیز به ۱۶ درصد می‌رسد.

کاویتاسیون در پمپ چیستنمایی از سیستم هواگیری پمپ

کاویتاسیون در پمپ چیستنمایی از سیستم هواگیری پمپ

 ضریب توما مشخص‌کننده‌ی ظرفیت مکش حداکثر در نقطه‌ی بهره‌برداری نیز است. شکل دیگر ضریب توما به شرح زیر است:

کاویتاسیون در پمپ چیستفرمول فوق نتیجه‌ی تحلیلی معادله‌ی برنولی (معادله‌ی انرژی) است و فاکتور [(Ha-H1)–Hv]، بار مکش مثبت خالص (NPSH) می‌باشد. در این فرمول، NPSH بار مکش مثبت خالص، H هد تأمینی پمپ که متناظر با انرژی کل است که توسط پمپ از خارج جذب می‌شود، Hv فشار بخار سیال بر حسب متر آب (mw)، H1 فشار مکش نسبی بر حسب متر آب (mw)، Ha فشار هوا بر حسب متر آب (mw) و Hs فشار مطلق در محل مکش پمپ بر حسب متر آب (mw) است.

شکل و نسبت ابعادی پروانه‌ی پمپ‌ها متناسب با یک شاخص طراحی بدون بعد به نام سرعت دورانی مخصوص تغییر می‌کند. سرعت دورانی مخصوص، شاخصی برای پیش‌بینی خصوصیات پمپ بوده و بر مبنای سرعت چرخش پروانه‌ی پمپ در هر دقیقه تعریف می‌شود؛ پروانه‌ای که با مشخصات هندسی مشابه قادر باشد در هر دقیقه یک گالن آب را با هد یک فوت به جریان درآورد. آزمایش‌ها نشان می‌دهد که نسبت ابعاد اصلی پروانه‌ی پمپ متناسب با مقدار سرعت دورانی مخصوص به طور یکنواخت تغییر می‌کند. در محاسبه‌ی سرعت مخصوص، باید کلیه‌ی مقادیر کارکرد پمپ در نقطه‌ی بازدهی بهینه با حداکثر قطر و سرعت نامی پمپ مدنظر قرار گیرد.طراحان پمپ از Ns به عنوان ابزاری ارزشمند جهت بهبود و توسعه‌ی پره‌ها استفاده می‌کنند. سرعت دورانی مخصوص (Ns) به عنوان یکی از شاخص‌های مورد استفاده طراحان پمپ برای تشریح هندسه‌ی پره‌ها و نیز طبقه‌بندی آن‌ها بر اساس نوع طراحی و کاربردشان به کار می‌رود. لازم به ذکر است ارزیابی نسبت‌های ابعادی پروانه‌ی یک پمپ و مقایسه‌ی پروانه‌های مختلف با یکدیگر از طریق فرمول زیر قابل انجام است:

کاویتاسیون در پمپ چیستدر فرمول فوق، Ns سرعت دورانی مخصوص پمپ (عدد بدون بعد)، N سرعت چرخش پروانه‌ی پمپ در هر دقیقه، Q دبی جریان بر حسب گالن بر دقیقه و H هد پمپ بر حسب فوت می‌باشد. باید در نظر داشت که حداکثر سرعت دورانی پمپ‌ها به وسیله بار مکش مثبت خالص (NPSH) تعیین می‌شود. کاویتاسیون در پمپ چیست ضریب توما (عدد کاویتاسیون) تابع سرعت دورانی مخصوص و راندمان و تعداد پره‌های پمپ بوده و سرعت دورانی مخصوص نیز به نحوی تعریف شده که در آن کلیه‌ی ابعاد هندسی چرخ توربوماشین خیالی با پمپ مفروض مشابه است. البته کاویتاسیون در پمپ چیست ضریب توما یک اندازه‌ی بحرانی نیز دارد که آن را با نماد کاویتاسیون در پمپ چیست نمایش می‌دهند. کاویتاسیون در پمپ چیست ضریب تومای بحرانی زمانی بدست می‌آید که کاویتاسیون تقریباً شروع شده و این مقدار توسط آزمایش‌های عملی حاصل می‌شود. کاویتاسیون موقعی اتفاق می‌افتد که ضریب توما کمتر از ضریب تومای بحرانی باشد، لذا کنترل این پدیده می‌تواند توسط این پارامتر صورت پذیرد. لازم به ذکر است بین کاویتاسیون در پمپ چیست ضریب تومای بحرانی و سرعت دورانی مخصوص پمپ، رابطه‌ی ریاضی زیر برقرار است:

کاویتاسیون در پمپ چیستبا عنایت به مراتب فوق می‌توان نتیجه گرفت که  ضریب توما (عدد کاویتاسیون) رابطه‌ی مستقیم با توان ۳۳/۱ سرعت دورانی مخصوص پمپ دارد.

تحلیل منحنی‌های دبی نسبت به هد، توان خروجی و راندمان

بهترین راندمان هیدرولیکی در سرعت‌های مخصوص بالا بدست می‌آید و افت راندمان در سرعت‌های مزبور عمدتاً در قسمت‌های ورودی پمپ به وجود می‌آید. پمپ‌هایی که دبی زیاد را در هد کم انتقال می‌دهند (مانند پمپ‌های محوری) دارای سرعت دورانی مخصوص بالا خواهند بود لذا این‌گونه پمپ‌ها راندمان بیشتری نسبت به انواع دیگر پمپ‌ها دارند.

آزمایش‌های تجربی در یک پروژه‌ی تخصصی نشان می‌دهد که همیشه برای یک سرعت دورانی مخصوص یک نوع پمپ وجود دارد که دارای بهترین راندمان است؛ به عبارت دیگر برای داشتن بهترین مشخصات تجربی پمپ، یک دبی معین روی خط Design Condition وجود دارد. نتایج حاصل از آزمایش‌های مزبور که روی پمپ محوری صورت گرفته حاکی از آن است که با افزایش دبی،هد تأمینی پمپ رفته‌رفته کاهش می‌یابد ولی کاهش یا افزایش توان خروجی به طور منظم اتفاق نمی‌افتد و دبی اپتیمم روی خط Design Condition قرار دارد. بررسی‌ها نشان می‌دهد سرعت دورانی مخصوص اپتیمم با افزایش درجه‌ی پروانه‌ی پمپ (به عنوان مثال از ۱۵ درجه به ۲۲درجه و یا ۲۹درجه) افزایش یافته و دبی اپتیمم در دبی‌های بالا بدست می‌آید.

بررسی‌ها نشان می‌دهد در اثر پدیده‌ی کاویتاسیون سه درصد افت در هد Head و یک درصد افت در راندمان Effeciency اتفاق می‌افتد. با افزایش NPSH بار مکش مثبت خالص، منحنی (NPSH-کاویتاسیون در پمپ چیست) به حالت نزولی و شیب آن تا حدی تند بوده ولی از یک حد به بعد شیب منحنی مزبور حالت ملایم به خود می‌گیرد؛ همچنین با افزایش بار مکش مثبت خالص، منحنی(NPSH-H) با شیب تند حالت صعودی به خود گرفته ولی از یک مقدار معین NPSH به بعد شیب منحنی مزبور نیز شدیداً کاهش می‌یابد.

کاویتاسیون در پمپ چیستمنحنی (NPSH-H) « بار مکش مثبت خالص نسبت به هد پمپ»

روش‌های پیشگیری و مقابله با خسارت حبابی کاویتاسیون در پمپ چیست

ساده‌ترین راه برای محدود کردن پدیده‌ی کاویتاسیون افزایش فشار داخل پمپ نسبت به فشار بخار سیال است و راه‌حل‌های ممکن در نظر گرفته برای کنترل این پدیده به شرح زیر می‌باشد:

– کاهش ارتفاع مکش

– کاهش افت در مکش

– پایین آوردن دمای سیال

– عوض کردن پمپ یا پروانه

– اضافه کردن بوسترپمپ

– ایجاد تغییرات در طراحی پمپ‌ها برای به حداقل رساندن اختلاف فشار هیدرودینامیکی در مسیر جریان

– بکار بردن آلیاژهای مقاوم‌تر در ساختار پمپ‌ها

– ایجاد سطح صاف در پره‌ها (سطوح صاف برای جوانه‌زنی حباب‌ها نامناسب است.)

– پوشاندن اجزای فلزی با روکش‌های نرم مثل پلاستیک

– حفاظت کاتدی (در این روش حباب‌های هیدروژن تشکیل شده روی سطح فلز مثل بالشتک هوا، ضربات ناشی از امواج شوک را جذب می‌کند.)

نتیجه‌گیری مبحث کاویتاسیون در پمپ چیست

– معیارهای اصلی در تشخیص پدیده‌ی کاویتاسیون، افت عملکرد پمپ و مشاهده‌ی خوردگی به وسیله‌ی سیستم‌های لیزری است.

– ایجاد کاویتاسیون و ترکیدن حباب‌های ناشی از این پدیده، انرژی زیادی آزاد می‌کند که نتیجه‌ی آن حرارت، انرژی منفی و فشار موضعی است.

– عمر حباب‌ها بسیار کوتاه و وضعیت پدیده‌ی کاویتاسیون بسیار ناپایدار است ولی متلاشی شدن حباب‌های کاویتاسیون، ممکن است فشاری به بزرگی ۱۰۰ اتمسفر را ایجاد کند و نیروی به این بزرگی می‌تواند سبب تغییر شکل پلاستیکی در بسیاری از فلزات شود.

– خسارت حبابی، ناشی از تأثیر هم‌زمان خوردگی و تنش‌های مکانیکی است؛ لذا متلاشی شدن حباب‌های بخار، پوسته‌های سطحی محافظ را از بین می‌برد. – در اثر پدیده‌ی کاویتاسیون سه درصد افت در هد Head و یک درصد افت در راندمان Effeciency اتفاق می‌افتد.

– کنترل پدیده‌ی کاویتاسیون می‌تواند توسط ضریب توما صورت گیرد؛ زیرا کاویتاسیون موقعی اتفاق می‌افتد که  ضریب توما کمتر از  ضریب تومای بحرانی باشد.

– یکی از عوامل کاهش آبدهی و بازده پمپ‌ها، پدیده کاویتاسیون می‌باشد. این پدیده ممکن است در دراز مدت باعث تخریب سریع آن‌ها گردد.

– بررسی‌ها نشان می‌دهد که دینامیک سیالی فوران با تراکم‌پذیری لزجت سطحی سیال، ارتباط داشته و اندازه‌ی کمیت‌های فوق در رژیم فیزیکی مختلف متفاوت می‌باشد.

منبع: اكبر طلوعيان “بررسی عملكرد تخريبی پديده کاويتاسيون و روشهای مقابله با آن در پمپها”

دیدگاه‌ها (0)

*
*

*

code