کاویتاسیون

تعداد بازدید: 4311
چهارشنبه 03 دي 1393

کاویتاسیون

کاویتاسیون (Cavitation) هنگامی رخ می دهد که فشار استاتیکی محلی در یک سیال سطحی  پایین تر از فشار بخار مایع در درجه حرارت واقعی رسیده باشد. با توجه به معادله برنولی این اتفاق زمانی رخ می دهد که سیال در شیر کنترل و یا در اطراف یک پروانه ی پمپ شتاب می گیرد. تبخیر خود آسیب ایجاد نمی کند ، آسیب زمانی اتفاق می افتد که حباب ها بلافاصله پس از تشکیل می ترکد و یک مکش منفی در بدنه ایجاد می کند

عوامل ایجاد کاویتاسیون

تبخیر

مکش هوا

سیرکولاسیون داخلی

آشفتگی جریان

برخورد با پره ها

کاویتاسیون در پروانه پمپ

کاویتاسیون

انواع کاویتاسیون

می توان گفت کاویتاسیون مهم ترین دلیل سایش در سیستم های فنی است. به این صورت که حباب ها هنگام ورود به مناطق پر فشار باعث ایجاد تنش در سطوح فلزی می شوند که نتیجه آن اثر پدیده خستگی در سطح فلزات و تشکیل حفره می باشد. بارزترین نمونه این اثر پروانه پمپ است که در اثر تغییر مسیر سیال در آن سایش رخ می دهد. کاویتاسیون به دو دسته ساکن و گذرا تقسیم می شود.

در کاویتاسیون ساکن حباب به سرعت از بین می رود و تولید موج شوک می کند. نوع ساکن کاویتاسیون در طبیعت و بافت های آوندی گیاهان یا ساخته های بشری مثل شیر کنترل پروانه پمپ ها دیده می شود.

کاویتاسیون گذرا فرایندی است که در آن حباب بر اثر انرژی ورودی به سیال وادار به نوسان می شود مانند میدان صوتی. این نوع کاویتاسیون در تمیزکاری با امواج اولتراسونیک دیده می شود.

از آنجایی که امواج شوک تشکیل شده توسط کاویتاسیون به اندازه ای قوی هستند که ضررهای قابل توجهی به سیستم وارد می آورند از این رو در طراحی توربین ها و ملخ هواپیما و کشتی و...شرایط دینامیک سیال بسیار حائز اهمیت است.

چگونگی تشکیل کاویتاسیون در پروانه

بیشترین جایی که کاویتاسیون در آن اتفاق می افتد پمپ ها، ملخ کشتی، زیر دریایی و ...است.

پروانه و ملخ بخش هایی هستند که تیغه های آن توسط سیال به حرکت در می آیند. وقتی که سیال با شتاب از روی تیغه ها جریان می یابد نواحی کم فشار شکل می گیرد. هر چه سیال سریعتر گذر کند فشار بیشتر کاهش می یابد تا به فشار بخار مایع برسد و حباب های کوچکی تشکیل شوند که با ترکیدن آن ها روی سطح مکش ایجاد می کنند.

کاویتاسیون در پروانه

افزایش فشار کل یا محلی در سیستم

با افزایش فشار کلی یا محلی در سیستم ، فاصله بین فشار استاتیک و فشار تبخیر افزایش یافته ومی توان از تبخیر و کاویتاسیون اجتناب کرد. نسبت بین فشار استاتیک و فشار بخار بیانگر تمایل به تبخیر و ایجاد کاویتاسیون می باشد. با توجه به محدودیت ها متاسفانه همیشه این امکان پذیر نیست که فشار استاتیکی کل را افزایش داد.

فشار استاتیک محلی ممکن است با افزایش اجزای سیستم افزایش یابد. شیر های کنترل و پمپ ها باید به طور کلی در پایین ترین بخش از سیستم قرار گیرند تا بیشترین هد استاتیکی را داشته باشد.

این راه حل معمول برای تغذیه پمپ های دیگ بخار حاوی میعانات داغ (مثلا آب تا 100 درجه سانتی گراد) می باشد.

 

کاهش دمای مایع:

فشار بخار به دمای سیال بستگی دارد. فشار بخار آب درجدول زیر نشان داده شده است:

دما  (oC)

فشار بخار  (kN/m2 )

0

0.6

5

0.9

10

1.2

15

1.7

20

2.3

25

3.2

30

4.3

35

5.6

40

7.7

45

9.6

50

12.5

55

15.7

امکان تبخیر و کاویتاسیون با افزایش درجه حرارت آب به میزان قابل توجهی زیاد می شود.

منابع و پیوندها

گرد آوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

www.mcnallyinstitute.com/01-html/1-3.html

en.wikipedia.org/wiki/Cavitation

www.derm.qld.gov.au

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است

کاویتاسیون از دید sadeghmsv1.persianblog.ir

این پدیده یکی از خطرناکترین حالتهایی است که ممکن است برای یک پمپ به وجود آید. آب یا هر مایع دیگری، در هر درجه حرارتی به ازای فشار معینی تبخیر می شود. هرگاه در حین جریان مایع در داخل چرخ یک پمپ، فشار مایع در نقطه ای از فشار تبخیر مایع در درجه حرارت مربوطه کمتر شود، حبابهای بخار یا گازی در فاز مایع به وجود می آیند 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...ادامه

کاویتاسیون از دید www.rotary-equipment.com

پدیده کاویتاسیون در تجهیزات هیدرولیکی (مانند پمپ ها، توربین ها، شیرها و غیره) یکی از موضوعات مهم، پیچیده  و در عین حال بحث برانگیز است که در صورت بی تفاوتی به آن از سوی طراحان، سازندگان تجهیزات و یا مصرف کنندگان آنها می تواند آسیب های جدی را متوجه تجهیزات کرده و از کارایی آنها بکاهد.  کاویتاسیون عبارتست از تشکیل حباب هایی از بخار سیال که معمولاً در نواحی کم فشار در داخل سیال تولید می شوند....ادامه

کاویتاسیون از دید engineeringtoolbox.com

Cavitation may occur when the local static pressure in a fluid reach a level below the vapor pressure of the liquid at the actual temperature

According to the Bernoulli Equation this may happen when the fluid accelerates in a control valve or around a pump impeller

The vaporization itself does not cause the damage - the damage happens when the vapor almost immediately collapses after evaporation when the velocity is decreased and pressure increased...more

برچسب ها: فشار
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97
هجدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان تهران 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97
بیستمین نمایشگاه صنعت ساختمان و صنایع وابسته مازندران 97   ...بیشتر
تقویم نمایشگاه های بین المللی سال 1397
نمایشگاه به عنوان يكی از مهمترين بخش های تجاری و اقتصادی ایران با بهره مندی از ف ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97
بیستمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات گرمایشی و سرمایشی زنجان 97   ...بیشتر
بیستمین نمایشگاه بین المللی ساختمان شیراز 97
بیستمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان شیراز 97   ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند
هفدهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان و راهسازی بیرجند 97     ...بیشتر
شانزدهمین نمایشگاه ساختمان و سیستم های گرمایشی و سرمایشی کرمانشاه
شانزدهمین نمایشگاه صنعت ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی کرمانشاه 97 &nb ...بیشتر
یازدهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های سرمایشی و گرمایشی ارومیه 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی سیستم های گرمایشی و سرمایشی ارومیه 97   ...بیشتر
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان ارومیه 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان ارومیه 97     ...بیشتر
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی ساختمان کیش 97
چهاردهمین نمایشگاه بین المللی عمران و ساختمان کیش 97     ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر