• امروز : افزونه جلالی را نصب کنید.
  • برابر با : Sunday - 27 November - 2022

جام جهانی 2022

فوتبال؛ آخرین بهانه برای همدلی و اتحاد / برد تیم ملی را مصادره نکنید! لهستان ۲ عربستان ۰ / لواندفسکی نسخه عربستان را پیچید کی روش، چطور تیم ملی را جمع کرد؟ کاپیتان تیم ملی: ماجرایی که برای پرچم ایران ساختند نامردی بود/ ملی پوشان فقط به یک دلیل سرود ملی را نخواندند! واکنش کارلوس کی‌روش به بازداشت وریا غفوری توافق قربان بردیف با باشگاه روسی/ سرمربی تراکتور به لیگ کشورش برگشت عقاب‌ها شاهین را شکار کردند؛ خبری از هلهله دوباره سعودی‌ها نبود/ لواندوفسکی به آرزویش رسید شاگردان مجیدی در جام حذفی تحقیر شدند/ گلباران کلبا در شب اخراج فرهاد پس از ۹۰ دقیقه درخشش؛ اشک ضارب بیرانوند هم درآمد! خبر بد برای هواداران پرسپولیس/ بیرانوند دربی را از دست داد؟ تمجید بی‌سابقه کی‌روش از بازیکنان تیم ملی رامین رضاییان دل مردم ایران را برد ساعت بازی تیم ملی ایران با آمریکا در جام جهانی 2022 قطر فغانی گل کاشت اونم چه گلی! استارت ایران برای بازی با آمریکا+ فیلم واکنش رهبر انقلاب به پیروزی تیم ملی در جام‌جهانی+ فیلم آخرین تغییرات از رنکینگ آنلاین فیفا جام جهانی قطر| تساوی آمریکا و انگلیس به‌نفع ایران + جدول گروه B واکنش سرمربی پورتو به دزدیدن مهدی طارمی توسط باشگاه ایتالیایی اعتراف تلخ گرت بیل ستاره تیم ملی ولز: له شدیم !

کاویتاسیون چیست؟ + 4 روش جلوگیری + دلایل ایجاد در پمپ آب

  • کد خبر : 1353272
  • 04 مهر 1401 - 9:49
کاویتاسیون چیست؟ + 4 روش جلوگیری + دلایل ایجاد در پمپ آب
کاویتاسیون (cavitation) از کلمه ی cavity به معنی حفره است و منظور از کاویتاسیون ایجاد حفره یا حفره زایی می باشد. در صورت وقوع پدیده کاویتاسیون یکی از آسیب های کاویتاسیون ایجاد خوردگی و حفره سروی بدنه پروانه و پوسته پمپ است.

به گزارش پایگاه خبری تحلیلی اندیشه معاصر، کاویتاسیون (cavitation) از کلمه ی cavity به معنی حفره است و منظور از کاویتاسیون ایجاد حفره یا حفره زایی می باشد. در صورت وقوع پدیده کاویتاسیون یکی از آسیب های کاویتاسیون ایجاد خوردگی و حفره سروی بدنه پروانه و پوسته پمپ است.

فشار بخار مایع در پمپ

کاویتاسیون به شرایط فشار بخار که در آن فشار ، مایع بخار می شود بستگی دارد. برای مثال آب در 212 درجه فارنهایت بخار می شود. اما فشار تا psi 7/14 کاهش می یابد.

صدای سفید در پدیده کاویتاسیون

پدیده کاویتاسیون، صدایی همراه با تلق تلق غیر عادی و ارتعاشات زیاد تولید می کند. بازرسی بیشتر عیوب در پروانه ها و کاهش جزئی ارتفاع پمپاژ را آشکار می کند.

این پدیده معمولا همراه با سر و صدا است که از فرکانس سر و صدا به  mhz 1 می رسد. به این صدا به اصطلاح صدای سفید می گویند.

 

پدیده کاویتاسیون در پمپ چیست؟

کاویتاسیون یک فرآیند دو قسمتی است که در اثر تغییر فشار مایعی که از میان پروانه پمپ عبور می کند ایجاد می شود.

اگر مایع به نازل مکش پمپ وارد شود و به پروانه برسد و مایع ورودی به پمپ، از بین نازل مکش عبور کند ، فشار به طور جزئی کاهش می یابد.

اندازه کاهش بستگی به هندسه این قسمت از پمپ دارد و از یک پمپ به پمپ دیگر متغییر است. سپس مایع داخل چشمی پروانه می شود ، جایی که افت قابل ملاحظه ای در فشار آن به وجود می آید.

 

فرآیند دو قسمتی کاویتاسیون

1- قسمت اول فرآیند کاویتاسیون ، به دلیل افت فشار تا زیر فشار بخار مایع در قسمت چشمی پروانه می شود، جایی که افت فشار بخار مایع چشمی پروانه بوجود می آید، این موجب می شود که حباب های بخار بوجود آیند (به عبارتی مایع می جوشد)

2- قسمت دوم فرآیند ، بر اثر عمل گریز از مرکز پروانه ایجاد می شود که حباب ها را به درون پره ها می راند. در این قسمت حباب ها سریع فشار خود را از دست می دهند و می ترکند.

در حالیکه ترکیدن ساده حباب ها اهمیتی ندارد، ولی افزایش تکرار و شدت آنها سطح انرژی بوجود آمده را بیشتر از مقاومت تسلیم مواد پروانه می کند.

این مرحله ، شروع تجزیه شدن پروانه و بوجود آمدن حفره های کوچک در فلز می باشد و همین طور سر و صدا و ارتعاشات زیاد نیز بوجود می آید.

 

اساس کار کاویتاسیون

کاویتاسیون ، به دلیل افت فشار به پایین تر از فشار بخار در چشمی پروانه ایجاد می شود . این مسئله  موجب بوجود آمدن حباب های بخار در این قسمت می شود.

بنابراین می توان با افزایش دادن فشار در مایع ، قبل از ورود به نازل مکش پمپ از کاویتاسیون اجتناب و یا آن را متوقف کرد. این کار موجب می شود که فشار در چشمی پروانه به زیر فشار بخار نرسد و حباب تشکیل نشود.

بیشتر افت فشار بحرانی، در مایعی که از چشمی پروانه عبور می کند را میتوان به کاهش انرژی مایع حرکتی از یک محیط استاتیکی (مکش پمپ) به محیط دینامیکی یا پروانه دوار نسبت داد.

 

پدیده کاویتاسیون چه موقع اتفاق می افتد

پدیده کاویتاسیون زمانی رخ می دهد که حباب های بخار شکل گرفته و با پروانه حرکت کنند. با حرکت حباب های بخار در مسیر پره پروانه، فشار در اطراف حباب ها شروع به افزایش می کند.

زمانی به نقطه ای برسیم که در آن فشار درونی آن باشد حباب متلاشی می شود که این نوع فروپاشی به صورت خارجی رخ نمی دهد، بلکه این فروپاشی داخلی می باشد. لازم است ذکر شود که فروپاشی حباب به صورت تکی اتفاق نمی افتد، بلکه به وسیله فروپاشی صدها حباب دیگر در قسمتی بر روی هر پره ی پروانه احاطه شده است.

پدیده شکل گیری و فروپاشی این حباب های بخار که به اسم کاویتاسیون شناخته می شود؛ دارای اثرات زیادی بر روی یک پمپ سانتریفیوژ می باشد.

 

کاویتاسیون در پمپ سانتریفیوژ

کاویتاسیون در پمپ های سانتریفیوژی که در پمپ مورد استفاده در خانه معروف به پمپ بشقابی است موجب نوسانات دبی و فشار خروجی ارتعاش و آسیب در اجزای داخلی پمپ می شود.

ترکیدن حباب ها باعث ایجاد شوک و ضربه به پروانه می شود هر چند که هر کدام از این حباب ها موجب ایجاد حفره هایی در ابعاد میکروسکوپی می شوند ولی تعداد زیادی از این حفره ها در مدت زمان طولانی می تواند پروانه پمپ را سوراخ کند.

کاویتاسیون همچنین موجب ایجاد ارتعاش می شود که این ارتعاش باعث خرابی در بیرینگ ها ، سیستم آب بندی و رینگ های سایشی پمپ نیز می شوند.

پدیده کاویتاسیون و اثرات آن

می توان از روش اندازه گیری صدا ایجاد کاویتاسیون را تشخیص داد.

اول این که فروپاشی حباب صدای متمایز و مشخصی را تولید میکند که به شکل صدای ترق تروق، تق تق کردن و ترکیدن یا صدایی مثل پمپاژ شدن شن و ماسه به وسیله پمپ توصیف میشود.

اثر هیدرولیکی کاویتاسیون بر روی پمپ طوری است که موجب افت عملکرد پمپ از منحنی عملکردی مورد انتظار آن شده و به آن نقطه ی جدایش می گویند.

اگر یک پروانه رو به عقب را در نظر بگیریم، دو طرف پره دارای فشار مختلف می باشند. سمت فشار (pressure side) دارای نسبت به سمت مکش (suction side) دارای فشار بیشتری است.

 

ناحیه تولید حباب و جوشش

روشن است تولید حباب و شروع پدیده جوشش زمانی رخ می دهد که در سمت مکش دارای فشار کمتر می باشد. اگر P min کمترین فشار در نقطه ای که در طرف مکش پره باشد، رابطه تجربی اختلاف فشار P min و فشار ورودی پروانه را بر اساس سرعت نسبی ورودی سیال به پروانه می دهد.

 

مواقع تولید پدیده کاویتاسیون

برای سرعت بالا مقدار P min کم شده و احتمال بروز پدیده کاویتاسیون زیاد می شود. به عبارتی زمانیکه دبی زیاد باشد احتمال وقوع کاویتاسیون نیز بیشتر است.

مطلب آموزشی پیشنهادی: آموزش محاسبه توان پمپ آب

 

فلزات مقاوم در برابر کاویتاسیون

فلزات در مقابل کاویتاسیون نمی توانند مقاومت کنند.

بهترین آلیاژهای مقاوم در برابر کاویتاسیون به ترتیب عبارت اند از:

  • فولاد زنگ نزن
  • فولاد با 13% کرم
  • فولاد معمولی
  • برنز معمولی
  • چدن

اگر کاویتاسیون در پمپ آب اتفاق بیفتد، برای قطع کاویتاسیون می توان دبی عبوری از پمپ و یا دور پمپ را کاهش داد.

 

چگونگی تاثیر کاویتاسیون بر عملکرد پمپ

می توان وقوع پدیده کاویتاسیون و چگونگی تاثیر کاویتاسیون را بر منحنی مشخصه و عملکرد پمپ را از روش آزمایش ملاحظه کرد.

اگر شیر ورودی پمپ را به آرامی ببندیم، در جائی مشاهده می شود که ضمن پیدایش صدا منحنی مشخصه پمپ ناگهان افت می کند. در موقعیت افت پمپ، پمپ در حالت کاویتاسیون است و نقطه عملگرد پایدار نمی باشد.

 

روش جلوگیری از کاویتاسیون

جهت جلوگیری از وقوع کاویتاسیون فشار سیال در همه نقاط  باید از فشار بخار سیال بیشتر باشد NPSH مقداری که تعیین کننده ایجاد یا عدم ایجاد کاویتاسیون است عمق مکش مجاز یا NPSH ava است. در حقیقت NPSH ava فرق فشار کلی در فشار بخار سیال و دهانه مکش پمپ است.

NPSH req  مینیمم عمق مکش مجاز برای اینکه در پمپ کاویتاسیون وجود نداشته باشد است و در کاتالوگ سازنده پمپ مقدار آن داده می شود جهت جلو گیری از کاویتاسیون باید داشته باشیم

.

4  شرط جهت جلوگیری از کاویتاسیون

  1. عمق مکش بالاتر یا ارتفاع مثبت پائین تر از آن چیزی که کارخانه سازنده توصیه کرده باشد.
  2. درجه حرارت مایع بیشتر از آن چیزی که سیستم برای آن طرح کرده باشد.
  3. بهره برداری از پمپ در ظرفیتی بسیار بیشتر از ظرفیت پمپ و در بالاترین میزان بازدهی آن باشد.
  4. ارتفاعات یا فشارهای معادل درخواستی از پمپ ، از میزان و مقدار ارتفاع آن در حداکثر راندمان بسیار کمتر باشد.

در پمپ های نوع جریان محوری برای ممانعت از پیدایش کاویتاسیون چه شروطی را نباید عمل کرد؟

درباره پمپ های جریان محوری نیز شروطی دارد که باید برای عدم وقوع پدیده کاویتاسیون به آنها عمل نمود.

این شروط عبارتند از :

  1. درجه حرارت مایع از میزانی که سیستم برای آن طراحی کرده بالاتر باشد.
  2. ظرفیت پمپ بیشتر از ظرفیت در بیشترین میزان راندمان باشد.
  3. سرعت جریان از مقداری که به وسیله کارخانه سازنده پمپ سفارش گردیده است بالاتر باشد.
  4. ارتفاعات یا فشار های پمپ بسیار بالاتر از فشار پمپ در بیشترین میزان بازدهی باشد.
  5. عمق مکش بالاتر و ارتفاع مثبت پمپ پائین تر از آن چیزی باشد که کارخانه سازنده آن تعیین نموده است.

 

عامل تاثرگذاردرعمق مکش یک پمپ گریز از مرکز

در پمپ های گریز از مرکز ، معمولا عمق مکش به یک عامل مهم که سرعت ویژه آن پمپ است ، بستگی دارد.

 

روش تشخیص و عوامل حدود تغییرات سرعت ویژه پمپ ها

حدود تغییرات سرعت ویژه پمپ ها از راه آزمایشات مخصوص به آن مشخص می شود ؛ این آزمایشات رابطه بین ظرفیت، عمق مکش ایمن و مطمئن و ارتفاع را در مورد همه مدل پمپ بیان می کنند.

 

کاویتاسیون ثانویه  (secondary cavitation)

اگر دبی عبوری از پمپ آب بسیار کم باشد احتمال دارد لایه مرزی نزدیک سطح طرف مکش پره از پره جدا شده و پدیده get &wake تولید شود.

در این روش مقدار کمی از جریان از ناحیه گسترده wake و جریان بیشتر با سرعت بالا از ناحیه باریک get عبور می کند.

انتهای پیام/*

لینک کوتاه : https://andishemoaser.ir/?p=1353272

اخبار مرتبط

ثبت دیدگاه

دیدگاهها بسته است.

ساماندهی

logo-samandehi

اندیشه معاصر در سامانه رسانه جامع