Что такое кавитация?
Процесс кавитации при работе насосов
Кавитация происходит в жидкости, когда пузыри формируются и сжимаются в системе насоса или вокруг винтов. Насосы перекачивают жидкость под давлением, но если давление вещества падает или температура увеличивается, то она начинает испаряться, подобно кипящей воде. Поскольку в такой небольшой, чувствительной системе появляются пузыри, которые не могут избежать этого явления, то они сжимаются, причиняя физический ущерб частям насоса или винта.
Комбинация ограничений температуры и давления приведет к кавитации в любой системе. Никакой изготовитель или промышленный техник не хочет запускать насосы, которые постоянно подвергаются кавитации, так как это навсегда повредит камеры устройства. Парообразование действительно вызывает громкий, грохочущий шум, поскольку пузыри сжимаются и заставляют жидкость перемещаться со скоростью выше скорости звука!
В каждом насосе есть винт, который перегоняет жидкость из одной камеры в другую. Жидкость нормально выводится через клапан так, что она может делать другую работу в другой части машины. Иногда это устройство называется гидротурбиной. Даже если общая камера остается под тем же давлением, и материалы регулируются температурными показателями, кавитация происходит прямо около поверхности винта.
Винт вращается в жидкости и действительно создает локализованные различия в давлении вдоль лопастей винта. Это может даже произойти под водой в подлодке или корабельном винте. Пузыри кавитации появляются в области низкого давления, но потом сразу же стремятся сжаться с такой силой, что в результате образуются вмятины и дыры в металле. Винт, подверженный кавитации, имеет сходство с поверхностью луны с небольшими, разбросанными воронками.
Есть два типа кавитации, которые могут произойти на разных этапах подкачки, но оба - результаты того же самого явления. Всасывающая или классическая кавитация происходит вокруг гидротурбины при движении потока жидкости через камеру. Движение винта создает изменения в давлении, необходимые для парообразования.
Нагнетательная кавитация или кавитация, появляющаяся в процессе рециркуляции, является результатом изменения давления на этапе выхода, нагнетательный клапан. Клапан не способен выпустить всю жидкость так же быстро, как требуется, поэтому текущие скорости различных потоков создают минимальные изменения в однородном давлении. Даже таких небольших изменений достаточно, чтобы создать идеальные условия для кавитации.