قائمة الويب

بحث منتوج

لغة

يشارك

أخبار

الصفحة الرئيسية / أخبار / تحليل الأسباب الرئيسية لتجويف مضخة الطرد المركزي

منتجات

اتصل بنا لافتة
+ 86-18657620031

+ 86-13666827032

تحليل الأسباب الرئيسية لتجويف مضخة الطرد المركزي

يجب مراعاة العوامل التي تؤثر على تجويف مضخات الطرد المركزي عند تصميم واستخدام مضخات الطرد المركزي. في السنوات الأخيرة، تم إجراء الكثير من الأبحاث في الداخل والخارج. ومع ذلك، نظرًا لاختلاف محاور البحث، ومعظمها عبارة عن أبحاث حول معلمة معينة تؤثر على تجويف مضخات الطرد المركزي، فإن نتائج البحث متناثرة، وبعض وجهات النظر متناقضة. تجمع هذه الورقة عددًا كبيرًا من الأدبيات المحلية والأجنبية، وتقارن وتحلل نتائج الأبحاث ذات الصلة حول العوامل التي تؤثر على تجويف مضخات الطرد المركزي، وتحصل على عامل رئيسي شامل نسبيًا يؤثر على تجويف مضخات الطرد المركزي.
1. تأثير الخواص الفيزيائية للسوائل
يشمل تأثير الخواص الفيزيائية للسوائل على تجويف مضخة الطرد المركزي بشكل أساسي النقاء، وقيمة الرقم الهيدروجيني، وتركيز الإلكتروليت للسائل المنقول، وكمية الغاز المذاب، ودرجة الحرارة، واللزوجة الحركية، وضغط التبخر، والخصائص الديناميكية الحرارية.
(1) تأثير النقاء (تركيز الجسيمات الصلبة الموجودة) كلما زادت الشوائب الصلبة الموجودة في السائل، زاد عدد نوى التجويف. وبالتالي تسريع حدوث وتطور التجويف.
(2) تأثير قيمة الرقم الهيدروجيني وتركيز المنحل بالكهرباء آلية التجويف لمضخات الطرد المركزي التي تنقل الوسائط القطبية (مثل العامة مضخات المياه ) ومضخات الطرد المركزي التي تنقل الوسائط غير القطبية (المضخات التي تنقل المواد العضوية مثل البنزين والألكانات) تختلف عن. قد يشمل تلف التجويف لمضخات الطرد المركزي التي تنقل الوسائط القطبية التأثير الميكانيكي، والتآكل الكيميائي (المتعلق بقيمة PH للسوائل)، والتآكل الكهروكيميائي (المتعلق بتركيز المنحل بالكهرباء في السائل)؛ وتلف التجويف لمضخات الطرد المركزي التي تنقل الوسائط غير القطبية ربما يكون فقط عمل ميكانيكي.
(3) تأثير ذوبان الغاز أظهرت الدراسات الأجنبية أن محتوى الغاز المذاب في السائل يعزز توليد وتطوير نوى التجويف.
(4) تأثير ضغط التغويز أظهر البحث أنه مع زيادة ضغط التغويز، يزداد ضرر التجويف أولاً ثم يتناقص. لأنه مع زيادة ضغط التغويز، يتزايد أيضًا عدد نوى الفقاعات غير المستقرة المتكونة في السائل، مما يؤدي إلى زيادة عدد تمزقات الفقاعات، وزيادة شدة موجات الصدمة، وزيادة معدل التجويف. ومع ذلك، إذا استمر ضغط التغويز في الزيادة، يزداد عدد الفقاعات إلى حد معين وتشكل مجموعة الفقاعات "فجوة طبقة"، مما يمنع موجة الصدمة من السفر ويضعف قوتها، وتقل درجة ضرر التجويف. تنخفض تدريجيا.
(5) تأثير درجة الحرارة سيؤدي تغير درجة حرارة السائل إلى تغيرات كبيرة في ضغط التغويز، وذوبان الغاز، والتوتر السطحي، وغيرها من الخصائص الفيزيائية التي تؤثر على التجويف. ويمكن ملاحظة أن آلية تأثير درجة الحرارة على التجويف معقدة نسبيًا، ويجب الحكم عليها بالاقتران مع الوضع الفعلي.
(6) تأثير التوتر السطحي عندما تظل العوامل الأخرى ثابتة، فإن خفض التوتر السطحي للمائع يمكن أن يقلل من تلف التجويف. لأنه مع انخفاض التوتر السطحي للسائل، تقل شدة موجة الصدمة الناتجة عن انهيار الفقاعة، وينخفض ​​معدل التجويف.
(7) تأثير لزوجة السائل كلما زادت لزوجة السائل، انخفضت سرعة التدفق، وقل عدد الفقاعات التي تصل إلى منطقة الضغط العالي، وقلت شدة موجة الصدمة الناتجة عن انفجار الفقاعات . وفي الوقت نفسه، كلما زادت لزوجة السائل، زاد ضعف موجة الصدمة. ولذلك، كلما انخفضت لزوجة السائل، كلما زاد ضرر التجويف.
(8) تأثير انضغاطية السائل وكثافته مع زيادة كثافة السائل تقل الانضغاطية ويزداد فقد التجويف.
2. تأثير الخصائص المادية للأجزاء المبللة
ينعكس تلف التجويف للمضخة بشكل أساسي في الضرر الذي يلحق بمواد الأجزاء المتدفقة. لذلك، فإن خصائص المواد للأجزاء المتدفقة ستؤثر أيضًا على تجويف مضخة الطرد المركزي إلى حد ما، كما أن استخدام المواد ذات المقاومة الجيدة للتجويف لتصنيع الأجزاء المتدفقة هو إجراء فعال لتقليل تأثير التجويف في مضخات الطرد المركزي.
(1) صلابة المادة إذا أخذنا المكره المصنوع من AISI304 كمثال، فإن التجويف سوف يتسبب في تصلب العمل وتحويل طور مادة المكره لتحفيز الفولاذ المارتنسيتي، وهذا التغيير بدوره سيمنع المزيد من التجويف للمادة. تعتمد مقاومة التجويف لتصلب العمل والفولاذ المارتنسيتي الناتج عن تحويل الطور بشكل أساسي على صلابة مادة المكره.
(2) تصلب العمل ومقاومة التعب كلما ارتفع مؤشر تصلب العمل للمادة، كانت مقاومة التعب أفضل، وكانت مقاومة التجويف للمادة أفضل.
(3) تأثير التركيب البلوري في حالة بعض الحالات الأخرى، يكون معدل مقاومة التجويف دالة للبنية المجهرية. في النظام البلوري المكعب، نظرًا لحساسية معدل الإجهاد العالي لمعدن الشبكة المكعبة المتمحورة حول الجسم، عندما يزيد معدل الإجهاد، فإنه سيؤدي إلى كسر هش سريع الحبيبي وكسر انقسام، ويؤدي إلى تكوين تآكل تأليب، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل جلخ عالية. بالنسبة للمعادن ذات الشبكة السداسية المتراصة، عندما تكون النسبة المحورية قريبة من المثالية وفي بيئة التجويف، يتم تنشيط جميع أنظمة الانزلاق الستة، وتتحول بسرعة إلى لجنة الاتصالات الفيدرالية المستقرة، وتمتص العمل المنجز بواسطة إجهاد التجويف، و مما يؤدي إلى انخفاض معدل التآكل. بالنسبة للمعادن ذات الشبكة المكعبة التي تركز على الوجه، هناك العديد من أنظمة الانزلاق، وسوف تحدث الريولوجيا البلاستيكية تحت ضغط عالٍ. ولذلك، تكون فترة الحضانة طويلة ويتم تقليل معدل التآكل. باختصار، أثناء عملية التجويف، سيؤدي الانتقال من BCC إلى HCP أو FCC إلى HCP إلى تحسين مقاومة التجويف.
(4) تأثير حجم الحبوب كلما كان حجم الحبوب أصغر من المواد المعدنية المستخدمة في المكره، كلما كانت مقاومة التجويف أفضل. نظرًا لأن حجم حبيبات المعدن أصغر، فإن الحبوب الدقيقة تزيد من حدود الحبوب، ويتم إعاقة انزلاق الخلع، وتزداد مقاومة التشقق أثناء التمدد، مما يطيل عمر التآكل.
3. تأثير تصميم هيكل مضخة الطرد المركزي
فيما يتعلق بتصميم هيكل مضخة الطرد المركزي، يمكن تقسيم التأثير الرئيسي على خصائص تجويف المضخة إلى جانبين: تصميم جسم المضخة وتصميم المكره. أظهرت الدراسات أن العامل المباشر الذي يؤثر على أداء التجويف لمضخات الطرد المركزي هو انتظام التدفق المحلي عند مدخل المكره، وبالتالي فإن تصميم هيكل المكره له تأثير أكبر على تجويف مضخات الطرد المركزي من تصميم جسم المضخة، و هو العامل المؤثر الرئيسي.
(1) تأثير هيكل المكره على أداء التجويف لمضخة الطرد المركزي
إن هيكل المكره لمضخة الطرد المركزي له تأثير مهم على أداء التجويف للمضخة، ويمكن لهيكل المكره المعقول أن يحسن أداء التجويف للمضخة.
1) سمك مدخل الشفرة. يؤدي إزاحة الشفرات إلى زيادة سرعة السائل عند المدخل، مما يؤدي إلى فقدان الضغط. يمكن أن يؤدي اختيار سمك مدخل شفرة أصغر إلى تقليل تأثير الشفرة على تدفق السائل، وزيادة مساحة التدفق عند مدخل الشفرة، وتقليل إزاحة الشفرة، وبالتالي تقليل السرعة المطلقة والنسبية لمدخل الشفرة، وتحسين مقاومة التآكل. - أداء التجويف للمضخة.
2) خشونة السطح لقناة تدفق مدخل المكره. يمكن تقسيم خشونة السطح لقناة تدفق مدخل المكره لمضخة الطرد المركزي إلى فئتين: إحداهما عبارة عن نتوءات خشنة معزولة (مثل شوائب الخبث الواضحة على سطح قناة التدفق البارزة أو الحواف الانتقالية الواضحة وغير المعالجة، إلخ .) والأخرى هي الطبقات عبارة عن نتوءات خشنة موزعة بشكل موحد على جزء من السطح بأكمله. أظهرت الدراسات أن النتوءات الخشنة المعزولة سوف تسبب تأثيرات ودوامات إضافية في تدفق السائل، وبالتالي فإن خطر التجويف يكون أقل بكثير بالنسبة للنتوءات الخشنة الموزعة بشكل موحد على طول السطح بأكمله مقارنة بالنتوءات الخشنة المعزولة بنفس الارتفاع. يمكن ملاحظة أن الطحن اللازم لسطح قناة التدفق الخشنة، وخاصة السطح ذو النتوءات الخشنة المعزولة، هو إجراء فعال لتحسين الأداء المضاد للتجويف لمضخة الطرد المركزي.
3) منطقة الحلق مدخل الشفرة. منطقة الحلق لمدخل الشفرة لها تأثير كبير على أداء التجويف لمضخة الطرد المركزي. إذا كانت منطقة الحلق لمدخل الشفرة صغيرة، حتى لو كانت نسبة مساحة التدفق عند مدخل الشفرة إلى مساحة المقطع العرضي لمدخل المكره مصممة بشكل معقول، فقد لا يتم تحقيق أداء التجويف المثالي. إذا كانت منطقة الحلق لشفرة المكره صغيرة جدًا، فإن السرعة المطلقة لتدفق السائل عند مدخل الشفرة ستزداد، مما يؤدي إلى انخفاض في الأداء المضاد للتجويف لمضخة الطرد المركزي.
4) عدد الأوراق. إن عدد الشفرات الموجودة في دافع مضخة الطرد المركزي له تأثير كبير على أداء الرفع والكفاءة والتجويف للمضخة. بالطبع، يمكن أن يؤدي استخدام عدد أقل من شفرات المكره إلى تقليل سطح الاحتكاك وتسهيل التصنيع، لكن تأثيره التوجيهي على السائل أصبح أسوأ، واستخدام المزيد من الشفرات يمكن أن يقلل الحمل على الشفرات ويحسن التجويف الأولي الخصائص، ولكن إذا كان العدد كبيرًا جدًا، فستزيد درجة الإزاحة، وسيقل العرض بين الشفرات المجاورة، مما سيشكل بسهولة مجموعات فقاعية لسد قناة التدفق، مما يؤدي إلى ضعف أداء التجويف للمضخة. لذلك، عند اختيار عدد شفرات المكره، من ناحية، من الضروري تقليل إزاحة سطح الشفرات واحتكاكها، ومن ناحية أخرى، من الضروري جعل مسار الشفرة بطول كافٍ لضمان الاستقرار من تدفق السائل والتأثير الكامل للشفرات على السائل. في الوقت الحاضر، لا توجد قاعدة محددة ومقبولة بشكل عام لقيمة عدد الأوراق. ومع ذلك، فقد أظهر عدد كبير من الدراسات أنه بالنسبة لتصميم مضخة الطرد المركزي المحددة، فإن تطبيق طريقة المحاكاة العددية لحقل تدفق CFD يمكن أن يحدد بشكل فعال النطاق الأمثل لعدد شفرات المكره.
(2) تأثير معلمات شفط المكره على أداء التجويف لمضخة الطرد المركزي
معلمات مدخل شفط المكره هي المعلمات الهيكلية ذات الصلة التي تحدد مساحة مدخل شفرة المكره، بما في ذلك زاوية مدخل الشفرة وقطر مدخل المكره وعرض قناة تدفق مدخل الشفرة وقطر المحور .
1) تأخذ زاوية هجوم مدخل الشفرة Δβ عمومًا زاوية الهجوم الإيجابية (3°~10°). نظرًا لزاوية الهجوم الإيجابية، يتم زيادة زاوية مدخل الشفرة، بحيث يمكن تقليل انحناء الشفرة بشكل فعال، وزيادة مساحة تدفق مدخل الشفرة، وتقليل إزاحة الشفرة. ستعمل هذه العوامل على تقليل v0 وω0 وتحسين أداء مقاومة التجويف للمضخة. وعندما يزيد معدل تدفق مضخة الطرد المركزي، تزداد زاوية التدفق النسبية للمدخل، ويمكن لزاوية الهجوم الإيجابية تجنب زاوية الهجوم السلبية عندما تعمل المضخة تحت معدل تدفق مرتفع، مما يتسبب في ارتفاع lect2 بشكل حاد (كما هو موضح في الشكل الشكل أدناه). لقد أظهر عدد كبير من الدراسات أن زيادة زاوية مدخل الشفرة والحفاظ على زاوية الهجوم الإيجابية يمكن أن يحسن الأداء المضاد للتجويف للمضخة، ويكون له تأثير ضئيل على الكفاءة. ومع ذلك، فإن اختيار زاوية الهجوم له قيمة مثالية للأداء المضاد للتجويف لمضخة الطرد المركزي. ليس الأمر أنه كلما كانت زاوية الهجوم أكبر، كلما كان ذلك أفضل. وينبغي تحليلها واختيارها وفقا للوضع الفعلي.
2) قطر مدخل المكره. في حالة التدفق المستمر، فإن السرعة المطلقة والنسبية لتدفق السائل عند مدخل المكره هي دالة لقطر أنبوب الشفط. لذلك، لتحسين خصائص مقاومة التجويف لمضخة الطرد المركزي، هناك قيمة مثالية لقطر مدخل المكره. عندما يكون قطر مدخل المكره أصغر من القيمة المثالية، تنخفض سرعة التدفق عند المدخل مع زيادة قطر المكره، ويستمر أداء التجويف لمضخة الطرد المركزي في التحسن. ومع ذلك، عندما يتجاوز قطر المكره القيمة المثلى، لمعدل تدفق معين، مع زيادة قطر المدخل، سيتم تشكيل منطقة ركود وتدفق عكسي عند مدخل المكره، مما سيؤدي إلى تدهور أداء التجويف لمضخة الطرد المركزي تدريجيًا.
3) عرض عداء مدخل الشفرة. عندما تظل ظروف عمل مضخة الطرد المركزي دون تغيير، فإن زيادة عرض قناة التدفق عند مدخل الشفرة سوف يقلل من سرعة مكون السطح المحوري للسرعة المطلقة لتدفق السائل، وبالتالي تحسين خصائص التجويف لمضخة الطرد المركزي والتأثير على الضغط الهيدروليكي لمضخة الطرد المركزي. الكفاءة والكفاءة الحجمية أقل تأثراً.
4) قطر المحور. سيؤدي تقليل قطر محور المكره إلى زيادة مساحة المدخل الفعلية لقناة تدفق المكره، وبالتالي تحسين أداء التجويف لمضخة الطرد المركزي.
5) نصف قطر انحناء الغطاء الأمامي للمكره. عندما يتدفق السائل من منفذ الشفط لمضخة الطرد المركزي إلى مدخل المكره، بسبب انقباض القناة، تزداد سرعة السائل، مما يؤدي إلى فقدان ضغط معين. في الوقت نفسه، نظرًا لأن اتجاه تدفق السائل يتغير من المحوري إلى الشعاعي أثناء هذه العملية، سيحدث أيضًا بعض فقدان الضغط بسبب مجال التدفق غير المتساوي عند المنعطف. يمكن ملاحظة أن نصف قطر انحناء الغطاء الأمامي للمكره يؤثر بشكل مباشر على فقدان الضغط، ومن ثم يؤثر على خصائص التجويف لمضخة الطرد المركزي. استخدام نصف قطر انحناء أكبر يمكن أن يقلل من تغير سرعة التدفق عند نقطة تحول تدفق السائل في الغطاء الأمامي، ويجعل سرعة التدفق موحدة ومستقرة، ويحسن أداء التجويف لمضخة الطرد المركزي.
4. تأثيرات أخرى:
1. تفاعل المعلمات
حتى الآن، البحث عن عوامل تأثير تجويف مضخة الطرد المركزي يقتصر فقط على معلمة معينة، ونادرا ما تتم دراسة التأثير المتبادل بين المعلمات المختلفة. ومع ذلك، فإن تأثير المعلمات الهيكلية هو كل موحد، وهي تقيد وتؤثر على بعضها البعض. يجب أن تتطور الأبحاث المستقبلية في اتجاه العوامل المؤثرة الشاملة.
2. ظروف تشغيل مضخة الطرد المركزي
أثناء الاستخدام الفعلي لمضخة الطرد المركزي، نظرًا لظروف التشغيل المعقدة للغاية، يتغير تدفق مدخل المضخة والضغط باستمرار. لذلك، فإن ظروف العمل الفعلية لمضخة الطرد المركزي غالبًا ما تنحرف بشكل كبير عن ظروف العمل التجريبية والمصممة. احتمال التجويف هو أبعد بكثير من توقعات التجربة.
ملخص
لأن آلية التجويف معقدة للغاية، هناك العديد من العوامل التي تؤثر على تجويف مضخات الطرد المركزي، ولا تعمل العوامل المختلفة بشكل منفصل، وهناك تفاعلات وتأثيرات متبادلة بين العوامل المؤثرة المختلفة. لذلك، عند دراسة أداء التجويف لمضخات الطرد المركزي، ينبغي النظر في الآلية والعوامل التي تؤثر على تجويف المضخة بشكل شامل مع الوضع الفعلي. في السنوات الأخيرة، مع تطور تقنية CFD، قدمت المحاكاة العددية لمجال التدفق في مضخة الطرد المركزي وسيلة جديدة لدراسة أداء التجويف لمضخة الطرد المركزي تحت تأثير العوامل المختلفة. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، فإن معظم عمليات المحاكاة العددية لعقود الفروقات مضخة طرد مركزي لا يزال التجويف يقتصر على دراسة تأثير عامل واحد على أداء تجويف المضخة. يجب أن يولي المزيد من البحث مزيدًا من الاهتمام لتأثير تفاعل العوامل المختلفة على الأداء المضاد للتجويف لمضخات الطرد المركزي.

المنتجات الموصى بها: