Zergatik da tximeleta-balbula kavitaziorako joera?

-ren suszeptibilitateatximeleta balbulakkavitazioari oso lotuta dago haien egitura-ezaugarriekin, fluido-dinamikako ezaugarriekin eta funtzionamendu-baldintzekin. Arrazoi zehatzak hauek dira:

1. Tximeleta-balbularen egiturak presio baxuko tokiko eremuak sortzea dakar

Tximeleta-balbulen irekiera eta ixteko osagaiak disko itxurako tximeleta-plakak dira. Irekitzeko biratzen denean, fluidoak tximeleta-plakaren ertzean isuri behar du. Tximeleta-plakaren atzean presio baxuko zona lokal bat sortuko da (beheran dagoen aldean). Fluidoaren presioa lurrun asearen presioaren azpitik jaisten denean, likidoan disolbatutako gasak hauspeatuko dira eta burbuilak sortuko dira, hau da, kabitazioaren hasierako fasea.

Eszenatoki tipikoa: presio-diferentzia handiko edo abiadura handiko ur-fluxuaren baldintzetan, tximeleta-plakaren ertzean emari-abiadura nabarmen handitzen da. Bernoulli-ren printzipioaren arabera, fluxu-abiadura handitzeak presioa gutxitzea dakar, presio baxuko eremuen sorrera areagotu eta kavitaziorako baldintzak sortuz.

2. Fluidoen turbulentziaren eta burbuilen kolapsoaren eragina

Fluidoak presio handiko eremura burbuilak eramaten dituenean (adibidez, beherako hodiaktximeleta balbulak), burbuilak azkar eroriko dira, metalezko gainazalean eragina duten mikro zorrotadak sortuz. Inpaktu honen maiztasuna oso handia da (segundoko hamarnaka mila aldiz), metalezko gainazalean pixkanaka zulotzen eta zurituz, azken finean, zigilatzeko gainazala kaltetuz.

Datuen euskarria: esperimentuek erakutsi dute burbuilen kolapsoak sortutako inpaktu-indarra ehunka megapaskalera irits daitekeela, metal arrunten neke-indarra askoz gainditzen duela, eta kavitazio-kaltearen oinarrizko mekanismoa dela.

3. Tximeleta-balbulen erregulazio-ezaugarriek kabitazio arriskua areagotzen dute

Tximeleta-balbulak fluxua erregulatzeko erabiltzen dira normalean, baina irekiera txikia denean (<15 ° ~ 20 °), fluidoa tximeleta-plakaren eta balbularen eserlekuaren arteko tarte estutik igarotzen da, fluxu-abiadura nabarmen handitzen du, presioa gehiago murrizten du eta kavitazio arriskua nabarmen handitzen du.

Ingeniaritza kasua: hidroelektriko zentral baten sarrerako balbula edo ur zikinak tratatzeko sisteman, tximeleta-balbula irekiera-doikuntza-egoera txikian denbora luzez badago, kavitazio-hobiak azkar agertuko dira balbula-plakaren atzean, zigilatzeko hutsegitea eraginez eta balbula-plaka edo zigilatzeko eraztunaren ordez maiz ordezkatzea eskatuz.

4. Ertainen ezaugarrien eta funtzionamendu-baldintzen eragina

Partikulak dituzten ertainak: fluidoak sedimentuak eta oxido metalikoak bezalako partikula gogorrak baditu, kavitazioak sortutako mikro-zurrustak partikulak zigilatzeko gainazalean eragingo ditu, "higadura-kabizioa" kalte konposatu bat sortuz eta porrota bizkortuz.

Tenperatura altua edo komunikabide korrosiboak: tenperatura altuak likidoen gainazaleko tentsioa murrizten du eta burbuilen sorrera sustatzen du; Komunikabide korrosiboek metalezko materialen kavitazioaren aurkako gaitasuna ahuldu dezakete eta efektu bikoitzak tximeleta-balbulen porrota areagotzen du.

5. Tximeleta-balbulen moten eta diseinuen mugak

Tximeleta-balbula eszentriko/erdiko bakarra: Ur-fluxuaren noranzkoa kontuan hartu behar da (balbula-plaka alboratua ibaian behera). Alderantzizko instalazioak fluxu-eremuaren egonkortasuna kaltetuko du eta cavitation arriskua areagotuko du.

Hodiaren instalazio bertikala: balbula-plakaren pisu propioak tentsio irregularra sor dezake zigilatzeko gainazalean, tokiko presioa murriztea eta cavitationa eraginez.

Tximeleta-balbula leun zigilatua: kautxuzko zigilatzeko eraztunak zuritu eta kaltetu ohi dira kavitazio-inpaktuaren ondorioz, gogor itxita dauden bitartean.tximeleta balbulak, higadurari erresistenteak izan arren, kostu handiagoak eta aplikazio mugatuak dituzte.