کاویتاسیون و علت آن

[h.l.a]

[FONT=&quot] [/FONT]

[FONT=&quot]کاویتاسیون[/FONT][FONT=&quot][/FONT]

[FONT=&quot] کاویتاسیون در لغت از کلمه [/FONT][FONT=&quot]Cavity [/FONT][FONT=&quot]به معنای حفره آمده و منظور از کاویتاسیون ایجاد حفره یا حفره زائی است [/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]در صورت وقوع این پدیده یکی از خسارات آن ایجاد خوردگی وحفره برروی بدنه پروانه و پوسته [/FONT][FONT=&quot]پمپ[/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] است [/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]قبل از توضیح پدیده کاویتاسیون لازم است اشاره به نقطه جوش و فشار بخار مایعات صورت گیرد [/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]نقطه جوش مایعات به فشاری که مایع در آن قرار دارد بستگی دارد [/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]مثلا آب در فشار یک آتمسفر در دمای١٠٠ درجه سانتیگراد می جوشد که این دما در فشار۵/٠ آتمسفر درحدود٨٠ درجه است[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]ممکن است در داخل پمپ شرایطی بوجود آید به طوریکه در دمای موجود با توجه به کاهش فشاریکه ایجاد شده ، سیال بجوشد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]این پدیده در صورت وقوع در ابتدای پره در داخل پروانه رخ می دهد [/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]تبدیل مایع به حباب های بخار همراه با افزایش حجم ناگهانی می باشد [/FONT][FONT=&quot]( [/FONT][FONT=&quot]دانسیته مایع بیش از ١٠٠٠[/FONT][FONT=&quot][/FONT][FONT=&quot] برابر دانسیته بخار در این شرایط است [/FONT][FONT=&quot]) . [/FONT][FONT=&quot]حباب تشکیل شده با سرعت زیادی به جلو هدایت می شود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]درنیمه دوم پره با افزایش فشار سیال شرایط از حالت اشباع به حالت مایع فشرده بر می گردد و طی پدیده پیچیده ای حباب بخار سقوط کرده و ضمن تقطیر شدن با سرعت زیاد [/FONT][FONT=&quot]( [/FONT][FONT=&quot]تا ۵٠ متر برثانیه[/FONT][FONT=&quot]) [/FONT][FONT=&quot]به اطراف برخورد می کند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]قطرات سیال که با این سرعت به اطراف برخورد می کنند ، دارای ممنتوم بسیار بالایی هستند به طوری که نیروی وارد شده از طرف این ذرات بر دیواره پروانه قادر است قسمتی از بدنه پروانه را کنده و بر روی آن ایجاد حفره کند[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]کمتر فلزی در برابر این نیرو مقاومت می کند، آلیاژهای فولاد[/FONT][FONT=&quot] -[/FONT][FONT=&quot]کرم مقاومت بهتری در مقابل این پدیده دارند [/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]این پدیده معمولا با ایجاد سر و صدا نیز همراه است که فرکانس آن به [/FONT][FONT=&quot]MHZ[/FONT][FONT=&quot]١[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]می رسد به این صدا اصطلاحا صدای سفید گفته می شود [/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]میتوان از طریق اندازه گیری صدا بروز کاویتاسیون را تشخیص داد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]شکل ٣ -١ نحوه ایجاد حباب درناحیه مکش پره و تاثیر کاویتاسیون بر قسمت انتهایی پره [/FONT]

[FONT=&quot]همانطور که قبلا اشاره شد فلزات نمی توانند در مقابل کاویتاسیون مقاومت کنند . بهترین آلیاژ برای این منظور عبارتند از فولاد زنگ نزن ، فولاد با ١٣[/FONT][FONT=&quot]% [/FONT][FONT=&quot]کرم ، فولاد معمولی ، برنز معمولی و بالاخره چدن که به ترتیب داده شده بر اساس بهترین مقاومت به پایین می باشد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]چنانچه کاویتاسیون در پمپی رخ دهد برای قطع آن یا دبی عبوری از پمپ یا دور پمپ کاهش داده می شود . البته در بسیاری از نقاط منحنی مشخصه پمپ ، کاویتاسیون جزئی وجود دارد وطبق استاندارد بین المللی تا ٣% اطراف نقطه بیشترین راندمان ، کاویتاسیون نداریم ولی خارج از این ناحیه کاویتاسیون با شدت کم وجود دارد [/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]میتوان وقوع کاویتاسیون و نحوه تاثیر آن را بر منحنی مشخصه وعملکرد پمپ را از طریق آزمایش ملاحظه کرد . اگر چنانچه شیر ورودی پمپ را به آرامی ببندیم ، در جائی مشاهده می شود که ضمن پیدایش صدا منحنی مشخصه پمپ ناگهان افت می کند . در این وضعیت پمپ در حالت کاویتاسیون بوده و نقطه عملکرد پایدار نمی باشد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT]

[FONT=&quot]هد خالص مثبت مکش [/FONT][FONT=&quot](NPSH)[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot]جهت کنترل پدیده کاویتاسیون و برقراری شرایط عدم وجود کاویتاسیون از پارامتری به نام[/FONT][FONT=&quot] NPSH [/FONT][FONT=&quot]استفاده می شود . منظور از این پارامتر ، هد خالص مثبت مکش می باشد . به جای این که نقطه حداقل فشار در داخل پروانه بررسی شود ، مقدار هد خالص در قبل از [/FONT][FONT=&quot]پمپ[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بررسی می گردد و کارخانه سازنده پیش بینی لازم برای افت از ورود پمپ تا نقطه حداقل فشار در داخل پروانه را انجام می دهد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]

 

[pc-isar]

با تشكر از كاربر خوبمان hla از پست مفيد ارسالي