Mikä on kavitaatioilmiö

Vesipumpun kavitaatio johtuu veden höyrystymisestä, joka on prosessi, jossa vesi muuttuu nesteestä höyrytilaan. Veden höyrystyminen liittyy lämpötilaan ja paineeseen. Tietyllä paineella vesi alkaa höyrystyä vasta, kun lämpötila nousee tiettyyn arvoon; Jos paine putoaa tiettyyn arvoon tietyssä lämpötilassa, myös vesi höyrystyy, ja tätä painetta kutsutaan veden höyrystymispaineeksi kyseisessä lämpötilassa. Jos paine tietyllä paikallisella alueella virtausprosessin aikana on yhtä suuri tai pienempi kuin veden lämpötilaa vastaava höyrystymispaine, vesi höyrystyy kyseisessä paikassa. Höyrystymisen jälkeen muodostuu monia pieniä höyry- ja kaasuseoksen kuplia. Kun kuplia virtaa matalan-paineen alueelta korkeapaineiselle-painealueelle veden virtauksen mukana, kuplat repeytyvät korkean paineen vaikutuksesta ja korkeapainevesi virtaa erittäin suurella nopeudella kohti näiden alkuperäisten kuplien tilaamaa tilaa muodostaen iskuvoiman. Metallipinta on vakavasti vaurioitunut vesivasaran paineen aiheuttaman väsymyksen vuoksi. Siksi kuplien muodostumis-, kehitys- ja repeytymisprosessia, joka johtaa aineellisiin vaurioihin, kutsutaan kavitaatioilmiöksi.
Syitä tehokkuuden heikkenemiseen
1. Vesivirran eroosiosta johtuen pumppukanavan sisäseinämä ja juoksupyörän vesipinta karheutuvat ja epätasaiset, ja pumpun sisällä olevan virtauskanavan kitkakerroin kasvaa. Lisäksi veden virtausnopeus pumpun sisällä on erittäin korkea, mikä lisää painehäviötä. Hydrauliikan tehokkuus laskee.
2. Lääkkeen tai veden laadun lisääminen ennen pumppua voi aiheuttaa voimakasta hilseilyä tai korroosiota pumpun kotelon sisällä. Vakava kalkkikertymä pumpun kotelon sisään voi lisätä seinämän paksuutta noin 2 ram, ja kalkkikyhmyjen muodostuminen vesipumpun sisäseinään voi vähentää pumpun rungon tilavuutta, vähentää pumppaustilavuutta ja tehdä virtauskanavasta karkeaksi, mikä lisää painehäviötä. Sekä matkustajavirran hyötysuhde että hydraulinen hyötysuhde ovat laskeneet.
3. Vesipumpun prosessointitekniikan aiheuttamien valuvirheiden, kavitaation, hankauksen, korroosion ja kemiallisen eroosion vuoksi pumpun virtauskanavaan muodostuu onteloita tai halkeamia, ja energiahäviö aiheutuu veden virtauksen aikana syntyvistä pyörteistä. Hydrauliikan tehokkuus laskee.
4. Kavitaatiota juoksupyörän pinnalla. Terän vedenpinnan toiminnan aikana syntyvästä alipaineesta johtuen paine Pk
5. Tilavuushäviö ja mekaaninen häviö. Pumpun pitkäaikaisen käytön vuoksi mekaaninen kuluminen johtaa vuotoon ja lisääntyneeseen vastukseen, mikä johtaa tilavuushyötysuhteen ja mekaanisen hyötysuhteen heikkenemiseen.
Yllä olevat syyt ovat johtaneet vesipumpun suorituskyvyn heikkenemiseen. Käyttötehokkuus laskee 2-5 % ja vaikeissa tapauksissa vesipumpun hyötysuhde voi laskea yli 10 %.