HM380 Cavitazione nelle pompe Attrezzature didattiche Attrezzature per la formazione professionale Attrezzature per laboratori di meccanica dei fluidi

1. Panoramica del prodotto
1.1 Introduzione alla cavitazione
La cavitazione della pompa dell'acqua si riferisce al processo in cui le bolle nella zona di bassa pressione del sistema di flusso della pompa dell'acqua vengono compresse e rapidamente collassate quando l'acqua raggiunge la zona di alta pressione, causando il deterioramento delle prestazioni idrauliche e il danneggiamento dei componenti di flusso.
Quando il margine di cavitazione effettivo del dispositivo di pompaggio dell'acqua è inferiore al margine di cavitazione necessario della pompa dell'acqua e la pressione parziale nella pompa scende alla pressione di vaporizzazione satura alla temperatura del liquido, le impurità, le minuscole particelle solide o l'interfaccia liquida (liquido e solido) nel liquido (il nucleo di gas presente nello spazio tra la superficie di contatto) si sviluppa rapidamente in una bolla di cavitazione e raggiunge la zona di alta pressione con il flusso d'acqua, dove viene rapidamente collassata dalla compressione del liquido circostante. Nella zona di collasso da cavitazione, la superficie metallica è soggetta a un colpo d'ariete, la cui frequenza può raggiungere decine di migliaia di volte al secondo e agisce su un'area molto piccola, quindi la sua sollecitazione può raggiungere migliaia di pressioni atmosferiche. L'applicazione frequente di una sollecitazione così elevata provoca una deformazione plastica e l'indurimento dello strato superficiale del metallo, con conseguente fatica locale e microcricche, che favoriscono lo sviluppo della cavitazione. I componenti metallici si rompono e si staccano. La cavitazione può verificarsi sul retro e sulla parte anteriore delle pale della girante, o tra il bordo esterno della girante e la parete della camera della girante. Generalmente, la cavitazione della pompa dell'acqua riduce la portata, la prevalenza, la potenza e l'efficienza della pompa, causando vibrazioni e rumore, riducendo la durata delle apparecchiature e compromettendo la sicurezza tecnica. La situazione è più grave con le pompe che prelevano acqua da corsi d'acqua con un elevato contenuto di sabbia.
1.2 Cause della cavitazione della pompa dell'acqua:
Quando la pressione di ingresso della pompa è inferiore alla pressione di vapore saturo a questa temperatura, il liquido vaporizza. Allo stesso tempo, il gas disciolto nel liquido può fuoriuscire dal liquido, formando un gran numero di piccole bolle di vapore che lo seguono. Quando fluiscono nel canale di flusso della girante, quando la pressione generata dalla rotazione della girante è maggiore della pressione di vapore saturo, queste piccole bolle di vapore si ricondensano e si estinguono, formando una cavità. A questo punto, il liquido circostante si riversa verso la cavità a una velocità molto elevata e le particelle del liquido si scontrano tra loro formando uno shock idraulico locale, che fa sì che la pressione locale raggiunga centinaia di atmosfere. Più grande è la bolla, maggiore sarà il colpo d'ariete locale quando si condensa e si estingue. La velocità di questo impatto idraulico è molto elevata, con una frequenza fino a 2500 volte al secondo, e l'impatto violento sulla superficie della girante si verifica, causando corrosione meccanica. Il fenomeno complessivo di vaporizzazione, condensazione, impatto ed erosione metallica del liquido sopra menzionato è chiamato cavitazione.

1.3 Danni da cavitazione
Quando la bolla di vapore si estingue, le particelle di liquido entrano in collisione tra loro, producendo rumore. Quando la cavitazione è grave, si verificano vibrazioni. La portata, la portanza e l'efficienza saranno significativamente ridotte e si verificherà il fenomeno dell'"evacuazione". Allo stesso tempo, la girante si assottiglierà a causa dell'erosione da cavitazione. Persino la pala e il coperchio vengono perforati. La cavitazione porta a scarse prestazioni della pompa, funzionamento instabile del dispositivo, affaticamento ed erosione delle superfici metalliche e aumento di rumore e vibrazioni. Pertanto, è necessario analizzare, ricercare e monitorare la cavitazione della pompa dell'acqua nella progettazione e nella gestione operativa e adottare tempestivamente misure di protezione efficaci.
1.4 Introduzione al prodotto
Questo prodotto può essere utilizzato per dimostrare l'effetto di cavitazione della girante della pompa centrifuga. Il corpo pompa e i tubi sul lato di ingresso della pompa sono realizzati in plastica trasparente per osservare il processo di cavitazione. Scattare una foto con un tempo di esposizione breve (flash): questo metodo può catturare un'immagine eccellente delle bolle. Le valvole in ingresso e in uscita della pompa regolano la portata e la pressione di conseguenza. La pressione in ingresso e in uscita è visualizzata su due manometri. Il serbatoio dell'acqua è dotato di un riscaldatore e la temperatura dell'acqua può essere controllata. Allo stesso tempo, vengono visualizzati la temperatura dell'acqua, la portata e la velocità della pompa nel serbatoio. L'acqua viene raffreddata dal sistema di alimentazione idrica.
2. Parametri prestazionali
Dimensioni: LXWXH 1000x630x590mm
Peso: <70kg
Tensione: AC220V 50HZ
Pompa dell'acqua: potenza 370W, portata 3m³/h, prevalenza: 14 metri
Serbatoio dell'acqua: 20L
Pressione (ingresso): -1…0bar
Pressione (uscita): 0…1,5bar
Temperatura: 0…60°C