Vízügyi Közlemények, 1972 (54. évfolyam)

1. füzet - Sebestyén Gyula-Stvrteczky Ferenc-Szabó Ákos-Verba Attila: Szivattyúban fellépő kavitáció vizsgálata direkt és indirekt módszerekkel

Szivattyúban fellépő kaviláció Г>1 I. RÉSZ A SZÍV ATT V ÚHAN FELLÉPŐ KAVITÁCIÓ ÉS VIZSGÁLATÁNAK MÓDSZER!-: I. Л kavitáció mértéke és a kavilációs szám A kavitációs állapoL kavitációs állapotjelzőkkel írható fel. Ilyen állapotjelző : a kavilációs szám, zl/i

KPS

H, a kavitációs zóna hossza, a kavitációs zóna területe, a zajszint (a hangnyomásszint illetve a gyorsulásszint), az időegység alatt erodált anyagmennyiség (a kavitációs erózió intenzitása) stb. A kavitációs jelenség leírására a legkülönbözőbb állapotjelzők használhatók. Közöttük sok olyant is találunk, amelyek nem tükrözik híven a kavitáció jelenségének vizsgált oldalát. Példaképpen említjük a szivattyú szívásállapotának jellemzésére szokásos zl/í

NPS

H értéket. A radiális átömlésű szivattyúban a folyadékszállítás és a víznyelés állandó értéken tartása mellett a szívócsonkbeli nyomás és ezen keresztül 1/INPSH értéke csak egy meghatározott mértékig csökkenthető (l. II.R. 1. a fejezet). Kavitációs állapotban /l/i

NPS

H értéket csökkentve a kavitáció mértéke, például a kavitációs zóna hossza, nő. A zlft

NPS

H előbb említett alsó határát elérve a kavitációs zóna hossza azonban tovább növelhető a nyomócsonkbelinyomás csökkentésével. Tehát /I/Í

NP

SH és a kavitációs állapot között nincs egyértelmű kapcsolat. A Budapesti Műszaki Egyetem Vízgépek Tanszékén folyó, a kavitációval foglalkozó kutató munka egyik fontos célkitűzése a kavitáció jelenségét híven kifejező állapotjelzők keresése és a köztük levő, lehetőleg egyértelmű kapcsolatok felderítése. a) A kavitáció mértéke A kavitációt keltő testen — vagy annak környezetében — az áramlás minimális nyomású pontjában egyedi buborékok jelennek meg, amelyeket az áramlás magával sodor és a nagyobb nyomású tartományban megszüntet. Az áramlási viszonyokat megfelelő kavitációs számmal kifejezve, ebben a (a) kavitációs szám tartományban helyezkedik el a kezdeti kavitációt jellemző a

{ érték. A minimális nyomású áramlási tartomány növekedésével a testen keletkezett és folyamatosan keletkező kavitációs buborékok halmazát magába záró, sajátságos mozgást végző kavitációs konfiguráció, ún. zóna keletkezik. Amennyiben a kavitációs zóna vizuálisan megfigyelhető, úgy geometriailag mérhető hosszúságúnak, szélességűnek tetszik határozott kontúrral. A nagysebességű filmfelvételek és egyéb mérési (pl. frekvencia) módszerek eredményeiből megállapíthatóan a vizuálisan megfigyelhető kavitációs zóna nem más, mint a testről periodikusan leváló kavitációs üregek, szabad szemmel megfigyelhető burkoló görbéje. A kavitáció mértéke alatt a hidrodinamikus rendszerekben, az áramlási viszonyok meghatározott tartományában és azok függvényében kialakuló jellegzetes, geometriailag mérhető kavitációs konfigurációknak relatív kiterjedtségét értjük.