مرجع تخصصی آب و فاضلاب

انواع مختلف كاويتاسيون

در اينجا چهار روش براي معرفي و شناخت رشد و حباب ارائه مي كنيم :

1- براي يك حباب پر از گاز , با كاهش فشار يا افزايش دما , اين پديده كاويتاسيون گازي ناميده مي شود .

2- براي يك حباب پر از بخار , با كاهش فشار , اين پديده كاويتاسيون بخاري ناميده مي شود .

3- براي يك حباب پر از گاز همراه با پديده انتشار اين پديده از آنجايي كه گاز از مايع خارج مي شود گاز زدايي ناميده مي شود .

4- براي يك حباب پر از بخار به همراه افزايش كافي دما اين پديده جوشش ناميده مي شود .

مرجع تخصصی آب و فاضلاب

کاویتاسیون

آب یا هر مایع دیگر در هر درجه حرارتی- به ازاء یک فشار معین تبخیر میشود.به عنوان مثال: آب در فشار اتمسفر دریا- در 100 درجه سانتیگراد و در فشار 2/0 اتمسفر- در 20 درجه سانتیگراد تبخیر می گردد.

هرگاه در حین جریان مایع در داخل چرخ یک پمپ-فشار در نقطه ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود- حبابهای بخاری بوجود می آید که به همراه مایع به نقطه ای دیگر با فشار بالاتر حرکت می نمایند.اگر در محل جدید- فشار مایع به اندازه کافی زیاد باشد،حبابهای بخار در این محل تقطیر شده و در نتیجه ذراتی از مایع از مسیر اصلی خود منحرف شده و با سرعتهای فوق العاده زیاد به اطراف و از جمله پره ها برخورد می نمایند.

در چنین مکانی ، بسته به شدت برخورد ، سطح پره ها خورده شده و متخلخل می گردد.« این پدیده را کاویتاسیون می نامند» .پدیده کاویتاسیون برای پمپ بسیار خطرناک بوده و ممکن است پس از زمانی کوتاه چرخ آن از بین برود.لذا باید از وجود چنین پدیده ای در پمپ جلوگیری گردد.
در پمپ های سانتریفوژ ، به هنگام ورود مایع به داخل چرخ ، به علت افزایش سرعت،فشار به طور موضعی پایین می آید و در نقطه ای نزدیک به دهانه ورودی چرخ ، به حداقل خود می رسد.اگر در این نقطه ( نقطه فشار مینیمم) فشار مایع از فشار تبخیر مایع عبوری از پمپ بیشتر باشد ، مایع در طول حرکت خود در داخل چرخ همواره در یک فاز باقی مانده و پدیده کاویتاسیون بوجود نخواهد آمد.
کاویتاسیون ، همواره با صداهای منقطع شروع می شود و سپس در صورت ادامه کاهش فشار در دهانه ورودی پمپ ،به شدت این صداها افزوده می گردد.صدای کاویتاسیون مخصوص و مشخص بوده و شبیه به برخورد گلوله هایی به یک سطح فلزی است. همزمان با تولید این صدا پمپ نیز به ارتعاش در می آید. در انتها این صداهای منقطع تبدیل به صدایی شدید و دایم می گردد و در همین حال نیز دبی ماشین به شدت کاهش می یابد و یا قطع می شود. به هنگام بروز پدیده کاویتاسیون ،راندمان پمپ نیز کاهش می یابد. خوردگیهای شدید فلز توسط کاویتاسیون ، در محل به وجود آمدن حبابهای بخار نیست، بلکه هنگامی که این حبابها همراه با جریان به نزدیک محل خروج از چرخ برسند ،در اثر افزایش فشار به یکباره و به شدت تقطیر می شوند. تقطیر ناگهانی حبابهای بخار موجب کوچک شدن ناگهانی فضای اشغالی توسط بخار می گردد. در این حالت ذراتی از مایع که در همسایگی این ابر بخار قرار گرفته اند ،مجبور به پر کردن این فضای خالی خواهند شد.این ذرات، در اثر اختلاف فشار زیاد ،سرعتهای فوق العاده بالا ( تا چندین ده متر  بر ثانیه ) پیدا می کنند. برخورد ذراتی با چنین سرعت و فرکانس بالا (بین 20000 تا 25000 هرتز)،  بطور مداوم به سطح چرخ ، سبب کندگی فلز و از بین رفتن آن می گردد.

مرجع تخصصی آب و فاضلاب