A.V.Snytkina, A.F.Yatcenko - Étude de la cavitation des pompes regimes miniers

Аннотация

A.V.Snytkina, A.F.Yatcenko - Étude de la cavitation des pompes regimes miniers. On examine le phénomène de la cavitation, son principe, les raisons de l'apparition, le compte, et les méthodes de la prévention.

Рhénomène de la cavitation

La cavitation s'appelle le phénomène de la formation de vapeur et la mise en relief de l'air, conditionné par la baisse de la pression au liquide. Le bouillonnement du liquide sert de la raison de son apparition èla température normale et la pression basse. L'apparition de la cavitation est favorisée l'air dilué dans l'eau, qui se détache èla réduction de la pression.

Théoriquement le liquide commence èbouillir, quand la pression dans certains terrains du flux baisse èla pression de ses vapeurs saturées. En réalité la pression, èqui commence la cavitation, dépend beaucoup de l'état physique du liquide. Si le liquide contient une grande quantité d'air dilué, la réduction de la pression amène èla mise en relief de l'air du liquide et la formation des cavités ègaz, auxquelles la pression plus haut que la pression des vapeurs saturées du liquide. èla présence dans le liquide des bulles microscopiques, non vues par l'oeil la cavitation peut apparaitre aux pressions excédant la pression de la vapeur saturée. Chacun la bulle de la cavitation, en étant formé du noyau, grandit jusqu'aux montants finaux, après quoi converge. Tout le procès se passe pendant quelques millisecondes. Les bulles peuvent apparaitre l'un après l'autre tellement vite que semblent par une caverne.

La cavitation est accompagnée par d'autres phénomènes physiques. Ainsi, au moment de la convergence on observe une faible luminescence de la bulle, les raisons de qui jusqu'ici on ne savent pas, ainsi qu'è l'intérieur de la bulle apparaissent de hautes pressions et les températures

Cavitation dans les pompes et ses aspects.

Dans les conditions de la cavitation le fonctionntment des pompes se caractérise par la réduction du débit et du rendement, d'apparition du bruit et de la vibration dans les installations de pompage, de la sortie des pompes de l'ordre. Les pompes fonctionnent en régime de la cavitation, quand les pressions sont assez basses ou les vitesses sont assez grandes.

où pa - la pression atmosphérique,

pv - les pressions des vapeurs ou la pression critique,

ici λ - le coefficient empirique dépendant de la forme de l'omoplate.

Tomas a supposé [9] que la valeur est proportionnelle H, et a défini le nombre de la cavitation dans l'aspect

où H - la pression complète de la pompe,

Δ - la différence portée vers le poids spécifique de la pression statique dans le raccord de tuyau d'aspiration et la pression des vapeurs saturées (le stock de la cavitation):

Souvent se servent aussi de la valeur.

Ainsi,gΔh- est égale èl'énergie complète (par unité de la masse) en collerette d'aspiration de la pompe èl'exception de l'énergie de la vapeur.

Alors

où Y- l'énergie totale spécifique égale gH.

Le nombre de la cavitation pour les omoplates de la pompe est défini selon la formule

Où p1 - la pression statique devant l'omoplate,

W1 - la vitesse relative devant l'omoplate (è l'entrée de la roue).

Un autre paramètre utile est le coefficient analogue selon la structure au coefficient de la rapidité, mais défini par:

La valeur σTh est liée Ks au rapport

où Kn - le coefficient de la rapidité. Pour les pompes géométriquement semblables de diverses vitesses et les diamètres est juste la loi suivante du modelage:

Le fonctionnement de la pompe en régime de la cavitation, en général, ne cède pas èla gestion.

Dans les pompes centrifuges la chute soudaine des caractéristiques se passe ècause de la fermeture de l'intervalle de la roue èaube.

La cavitation non seulement se fait sentir négativement le régime de fonctionnement de la pompe, mais son développement amène vers intense les érosions de la cavitation des roues èaube et d'autres éléments de la partie courante.

Raisons de l'apparition de la cavitation

Les raisons de l'apparition de la cavitation sont:

Augmentation de la hauteur d'aspiration géodésique.
Augmentation de la température du liquide pompé. La température èla profondeur de H:

où a - le gradient thermique, que pour les puits de mine secs peut être accepté égale è 0,01 °C/m.

Augmentation des pertes de pression dans la conduite d'aspiration è la suite de sa abstruction ou la panne de l'armature de pompe.
Aspiration de l'air par l'étanchéité dans l'amenée de la pompe.

Le moyen le plus efficace pour prévenir l'apparition de la cavitation dans les systèmes hydrauliques est d'augmenter la pression de service dans les zones problématiques. En particulier, d'une manière radicale pour faire face èla cavitation dans les pompes est l'utilisation de pompes èmain.

Pour la réduction de l'effet détruisant de la cavitation utilisent les matières antiérosives, les couvertures spéciales du bronze, le chrome etc.

Le plus ferme èl'érosion hydraulique sont le titan, le bronze et l'acier inoxydable, mais les moins ferme-la fonte et acier au carbone.

Список использованной литературы

1.Шахтные вентиляторные и водоотливные установки //В.Г. Гейер, Г.М. Тимошенко. М: Недра,1987.-266 с http://books.google.com.ua/books/about/
2.Гидропривод и гидропневмоавтоматика //Т.М.Башта. М: Машиностроение, 1972.-26 с http://techlib.org/books/bashta-gidroprivod-i-gidropnevmoavtomatika//