Общие сведения о кавитации

Л Е К Ц И Я № 14.

Т е м а: КАВИТАЦИЯ В ЦЕНРОБЕЖНЫХ НАСОСАХ.

У ч е б н а я ц е л ь: Изучить причины кавитации и способы их устранения.

П Л А Н

Общие сведения о кавитации

1. Надежность процесса всасывания
2. Всасывающая способность.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Петрина Н.П. Судовые насосы. Ленинград, ГСИСП, 1962, стр.120…182..

2. Горбачев Ю.Ф. и др. Насосы, часть I,.СВВМИУ, 1986, стр.89…95.

3. Фолии.

Общие сведения о кавитации

Всасывание жидкости из приемного резервуара происходит в большинстве случаев за счет разряжения (вакуума), создаваемого насосом во всасывающей полости.

Величина вакуума зависит от условий всасывания. Насос может нормально работать лишь в том случае, если развиваемый им вакуум не превышает некоторого предельно допустимого значения.

При нарушении этого условия нормальное всасывание прекращается: появляется вибрация насоса, шум, насос снижает производительность или даже прекращает работу. Все это является следствием кавитации.

КАВИТАЦИЕЙ называют комплекс явлений, связанных со вскипанием жидкости в отдельных локальных зонах потока, в которых давление понижается до давления насыщения паров Р_п (при данной температуре жидкости) и с дальнейшей конденсацией паровых пузырьков, когда давление в потоке станет больше Р_п.

Начальная стадия кавитации, когда парообразование имеет местный характер, называется местной кавитацией.

Постепенно увеличивается скорость потока, повышается интенсивность парообразования и наблюдается явление общей кавитации, когда парообразование охватывает всю толщину потока.

Неотъемлемой составной частью кавитации является кавитационная эрозия - разрушение стенок канала, по которому течет поток, в районе конденсации пара. Дело в том, что конденсация пара в области повышенного давления происходит чрезвычайно быстро, практически мгновенно. Жидкость, окружающая паровой пузырек, с большим ускорением устремляется в пространство, ранее занимаемое паром. В центре пузырька частицы жидкости сталкиваются и останавливаются. При этом кинетическая энергия части жидкости преобразуется в потенциальную энергию давления. Следовательно, конденсация пара завершается гидравлическим ударом и резким местным повышением давления на несколько десятков МПа.

Образование и захлопывание паровых каверн происходит вблизи или на поверхности стенок, окружающих поток. Следовательно, в местах конденсации пара стенки канала подвергаются сильным местным гидравлическим ударом, повторяющимся с большой частотой и вызывающим механические разрушения материала.

В центробежных и других лопастных насосах, работающих при вакууме во всасывающей полости, нарушение условий надежного всасывания в процессе эксплуатации неизбежно приводит к кавитации.

Зоной парообразования в насосе при кавитации является область минимального давления во всасывающей полости рабочего колеса, находящейся на задней стороне лопатки вблизи её входной кромки (точка “b”, рис. 2). Давление здесь Р_min обычно на несколько метров водяного столба ниже, чем давление во всасывающем патрубке насоса Р_вс, ввиду того, что поток между точками А и Б имеет конфузорный характер и подвергается большим деформациям при входе в колесо и в особенности при обтекании входной кромки лопатки.

Кавитация в насосе начинается при понижении давления Р_min до давления насыщенного пара жидкости Р_п при данной температуре.

Внешними признаками начала кавитации в насосе могут служить шум и вибрация, вызываемые гидравлическими ударами при “захлопывании” паровых каверн в зоне конденсации.

Дата добавления: 2015-08-18