Следващия път, когато се окажете да плувате в гърдите дълбоко във вода, опитайте тази малка демонстрация на кавитация в действие, докато чакате всички да спрат да се смеят и да ви извадят от водата.
Дръжте дланта си вертикално и го прекарайте бързо напред и назад през водата. Ще видите поток от мехурчета, образуващи се срещу посоката на пътуване.
Тези мехурчета са това, което се нарича кавитация. В случай на лодки и кораби, кавитация се отнася до джоб или кухина от въздух, образуващ се от задната страна на лопатката или лопатката на работното колело.
Какво е кавитация? Какви са причините за това?
Най-простото определение за кавитация е; действие, което предизвиква празнота поради по-ниско налягане.
Както гласи определението по-горе, състоянието на кавитация се причинява от ситуация с ниско налягане. Когато премествате ръката си напред-назад през водата, вие предизвикахте налягането зад ръката ви да спадне. Именно там са се образували мехурчетата. Подпора с твърде много игрище или прекалената скорост на вала ще доведе до образуване на джобове от задната страна на лопатките или дори на върховете.
Причината тези празноти е кипене на течността. Това не е кипене от топлина, а кипене от вакуума.
Експертите по физика ни казват, че течността ще заври, ако се нагрее до определена температура или ако налягането на течността е намалено. При кавитация причината е по-ниско налягане.
Тази техника на студено кипене е добра за много промишлени цели, но не се иска в близост до подпори или работните колела на помпата. Свиващите се мехурчета се пълнят с водна пара с ниско налягане и когато се срутват, се нанася повреда на много повърхности.
Кавитацията е влошаване на ефективността поради повишеното триене. Мехурчетата се придържат към повърхностите и по същество увеличават дебелината на опорните ножове и е необходима повече мощност за увеличаване или поддържане на скоростта.
Още по-лошото е, че кавитацията може да причини вибрации поради неравномерно натоварване на опората и да повреди или счупи оборудване. Дори по-лошо от повредата на вибрациите е ямата.
Ямата се случва, когато мехурчетата се срутят и всички сили са фокусирани върху мъничко петно на повърхността на острието. Повредите от вибрации са много забележими и обикновено се предотвратяват с промени в стила на работа. Повредите от изкопаването могат да се получат на много фино ниво и повечето от засегнатите компоненти не се виждат при ежедневни операции.
Увеличението на мощността, причинено от лошо регулиран губернатор, може да бъде достатъчно, за да започне малка кавитация в близост до върховете на опората и вероятно не би било забелязано от повечето екипажи. Само при извеждане ще бъдат забелязани щетите на компонентите на задвижването. Ямите увеличават повърхността, което причинява корозия и малко противообрастваща покритията могат да издържат на сили от срутване на мехурчета, които могат да изядат в закалена стомана.
Същият набор от условия и произтичащите от това щети могат да се случат и в неща като корпусите на помпата и тунелите на тръбите. Кавитацията всъщност е много по-лесна за производство в затворена среда, отколкото в отворена ситуация като опора и вал.
В затворена зона има много по-малко течен обем, за да влезете и компресирате вакуумните мехурчета, които се образуват. Кавитация вътре в помпите е водеща причина за повреда. Включване на a центробежен помпата твърде бързо причинява течността в помпената камера да заври от липса на налягане. Това е още по-голям проблем, ако изпомпвате гореща течност като охлаждаща течност или тежко гориво.
В ситуация с гореща течност прилагате два източника на енергия, които ще накарат течността да заври. Първата, топлината, е външна и е по-добре разбраната форма на кипене. Второто е механичният вакуум, причинен от работното колело. Техническият термин за тази втора сила е Net положителна смукателна глава или NPSH.