கெவிட்டேஷன் நோய் நிர்ணயம்
Cavitation என்பது இல் ஏற்படும் ஒரு சிதைவுக்குள்ளாகும் நிகழ்வு pumps மற்றும் பிற ஹைட்ராலிக் அமைப்புகளில்: ஒரு திரவத்தில் நீராவி குமிழ்களின் விரைவான உருவாக்கம் மற்றும் வன்முறை சரணாகதி (உள்நோக்கு அடிப்பு). இது பெரும்பாலும் “சீசி” அல்லது “பளபளப்பான உருளைக்கிழங்கு” சத்தம் என விவரிக்கப்பட்டாலும், கெவிட்டேஷன் என்பது பெரிய ஆதாரமாகும் vibration மற்றும் உந்தி கற்றை மற்றும் உறைகளுக்கு கடுமையான, அரிப்பு சேதம் ஏற்படுத்தலாம். முக்கியமாக, இது hydraulic சிக்கல் என்பது ஒரு இயந்திர சிக்கல் அல்ல — இருப்பினும் இது எளிதாக கண்டறியக்கூடியது vibration analysis, இது செயல்முறை தோஷ்ஐ நோய் நிர்ணயம் செய்ய அதிர்வனைப் பயன்படுத்துவதற்கான ஒரு சிறப்பான உதாரணம்.
1. வரையறை: கெவிட்டேஷன் என்றால் என்ன?
கெவிட்டேஷனின் இயற்பியல் உள்ளூர் அழுத்தம் மற்றும் நீராவி அழுத்தம் ஆகியவற்றின் இடையிலான உறவைப் பொறுத்தது. ஒரு பம்ப்பின் உள்ளே, திரவம் உந்தி கண்ணுக்குள் நுழையும்போது முடுக்கிவிடப்படும், மற்றும் பெர்னூலி’ின் கொள்கையால் அந்த முடுக்கம் உள்ளூர் அழுத்தத்தை குறைக்கிறது. அழுத்தம் திரவத்தின் நீராவி அழுத்தத்திற்குக் கீழே விழுந்தால், சிறிய நீராவி குழிகள் உருவாகின்றன. அவை ஓட்டம் அவற்றை அதிக அழுத்தம் பகுதிக்கு கொண்டு செல்லும் வரை மட்டுமே உயிர்வாழ்கின்றன — பொதுவாக வெட்டுத்தোல் சில மில்லிமீட்டர் தொலைவில் — அங்கு அவை கிட்டத்தட்ட உடனடியாக சரிந்துவிடும். ஒவ்வொரு சரணாகதி கூர்மையான அழுத்த சிறுமையை மற்றும் உচ்ச அதிர்வெண் ஆற்றலின் வெடிப்பைப் போல் ஒரு நுணுக்க உள்நோக்கு அடிப்பு. இதை ஒவ்வொரு நொடியில் உருவாகின்ற ஆயிரக்கணக்கான குமிழ்கள் மூலம் பெருக்கவும், சேர்ந்த விளைவு கேட்கக்கூடிய சத்தம் மற்றும் அளவிடக்கூடிய அதிர்வன் ஆகியவை, உலோக மேற்பரப்புகளின் மெதுவான, நிரন்தர குத்தம் உடன்.
2. கெவிட்டேஷனின் இரண்டு வகைகள்
அ) உறிஞ்சல் கெவிட்டேஷன்
இது மிகவும் பொதுவான வடிவம். உந்தி திரவத்திற்கு “உணவுக்குறிப்பு” உள்ள போது இது ஏற்படும் — அதாவது, கிடைக்கும் நிகர நேர்மறை உறிஞ்சல் தலை (NPSHa) பம்ப்பால் தேவைப்படுவதற்கான நிகர நேர்மறை உறிஞ்சல் தலைக்குக் (NPSHr) கீழே விழும் போது.
- Mechanism: உந்தி கண்ணில் உள்ள குறைந்த அழுத்தம் திரவம் கொதிக்க வைத்து, நீராவி குமிழ்களை உருவாக்குகிறது. இந்த குமிழ்கள் உந்தி வெட்டுக்களுடன் அதிக அழுத்தம் பகுதிகளுக்குக் கொண்டு செல்லப்படும்போது, அவை வன்முறையாக சரிந்துவிடும்.
- Causes: அடைக்கப்பட்ட உறிஞ்சல் வடிகட்டி அல்லது சல்லடை, பகுதியளவு மூடிய உறிஞ்சல் வால்வு, மிக நீளமான அல்லது மிக சிறிய விட்டமுள்ள உறிஞ்சல் வரிசை, அல்லது மிக பெரிய உயரத்திலிருந்து திரவத்தை உயர்த்த தேவைப்படும் ஒரு பம்ப்.
உறிஞ்சல்-பக்க விளிம்பு முழுமையாக ஒரு NPSH சிக்கலாகும், எனவே ஒரு நிறுவனை வடிவமைக்கும் போது அல்லது சிக்கல்களைத் தீர்க்கும் போது வெளிப்படையாக எண்களை சரிபார்ப்பது உதவியாக இருக்கிறது; எங்களின் NPSH கணக்கீட்டி கிடைக்கும் தலையை கணக்கிடுகிறது மற்றும் ஒரு அமைப்பு கெவிட்டேஷன் வாசல் திசையில் எவ்வளவு நெருக்கமாக பயணம் செய்யும் என்பதைக் காட்டுகிறது.
ஆ) வெளியேற்றம் கெவிட்டேஷன்
இது குறைவாக பொதுவாக உள்ளது மற்றும் பம்ப்பின் வெளியேற்றம் அழுத்தம் மிக அதிகமாக இருக்கும் போது ஏற்படும், திரவத்தை பம்ப்பைவிட்டு வெளியே பாயுவதைத் தடுக்கிறது.
- Mechanism: திரவம் உந்தி வெட்டுக்களுக்கு இடையே சிக்கிக்கொண்டு உচ்ச வேகத்தில் மீண்டும் சுழற்றுகிறது, குறைந்த அழுத்த வெற்றிய இடத்தை உருவாக்குகிறது, அங்கு குமிழ்கள் உருவாகின்றன. அந்த குமிழ்கள் குறைந்த அழுத்த பகுதியைவிட்டு வெளியே நகரும்போது உள்நோக்கு அடிப்புக்குள்ளாகின்றன.
- Causes: அடைக்கப்பட்ட அல்லது மூடிய வெளியேற்றம் வால்வு, அல்லது “இறந்த தலை”க்கு எதிராக பம்ப்புதல் — முழுமையாக அடைக்கப்பட்ட வெளியேற்றம் வரிசை.
வெளியேற்றம் கெவிட்டேஷன் பின்னணியில் உச்ச வேக உள் மீண்டும் சுழற்றுதல் ஓட்டத்துடன் நெருக்கமாக தொடர்புடையது recirculation, குறைந்த ஓட்ட விலக்கத்தின் மற்றொரு வகை இது ஒத்த அறிகுறிகளைப் பகிர்ந்து கொள்ளுகிறது மற்றும் பல வகையில் ஒன்றாக இருக்கிறது மையச்சக்தி பம்ப் குறைகள் ஒரு பகுப்பாய்வாளர் வேறுபடுத்த கற்று கொள்ள வேண்டும்.
3. குழியாதல் (ক్ャவிটேషன్) இன் அதிர்வ சிக்னல்
ஆயிரங்களான சிறிய வளி-குமிழிகளின் கடுமையான நிலைய சரணம் ஒரு ஒক்க, தெளிவான அதிர்வண்ணத்தை உற்பாদிக்கவில்லை. அதற்கு பதிலாக இது ஒரு மிகவும் தனிச்சயான அதிர்வ சிக்னல் உருவாக்குகிறது:
- உচ்চ-அதிர்வண்ணம் பரந்த-உறுப்பு இரைவு: முதன்மை குறிகாட்டியாக, “சத்தம் தள்ளம்” இல் குறிப்பிடுகை உயர்வு இருக்கிறது FFT spectrum, குறிப்பாக உচ்ச அதிர்வண்ணங்களில் (பொதுவாக 2,000 Hz க்கு மேல்). இது தனித்தனி உச்சரங்களாக அல்லாமல் சீரற்ற ஆற்றல் ஒரு பரந்த “கூடு” ஆக தோன்றுகிறது.
- சீரற்ற மற்றும் உறுப்பு-நிலையற்ற: அதிர்வ சீரற்றவாய் இருக்கிறது மற்றும் தீ-ஆவর்தமாக — இது எந்த கூரான கோடுகளை உற்பாദிக்கவில்லை என்பது எப்படி விளக்க முடியும் — மற்றும் மொத்த அயன்கம் நொடிக்கும் நொடிக்கும் கவனிக்கக்கூடியவாறு வெறி வரக்கூடும். இந்த சீரற்றவாக குழியாதல் சாதாரண ஓட்ட விலக்கத்திலிருந்து பிரிக்கும். turbulence, இது மெலிதாய் இருக்க வேண்டும் மற்றும் அதிர்வண்ணத்தில் குறைந்த இருக்கிறது.
- வாய் சரணத் அதிர்வண்ணத்தின் சாத்தியமான மறு-வெளிப்பாடுகள்: சில சந்தர্பங்களில் சீரற்ற ஆற்றல் இன்னும் உত்தேజிக்க முடியும் வாய் சரணத் அதிர்வண்ணம் (BPF = வாய்களின் எண்ணிக்கை × running speed) மற்றும் அதன் மறு-வெளிப்பாடுகள், ஆனால் முதன்மை அம்சம் பரந்த சத்தம் தள்ளம் தொடர்ந்து இருக்கிறது. ஆக்கைகளில் இந்த ஒரே கூறு பெரும்பாலும் ... வெயின் பாஸிங் ஆவர்த்தனம்.
ஆற்றல் பரந்தாக பரவியுள்ளது மற்றும் உத்தேசமாக உள்ளது என்பதால், மீண்டுமீண்டும் தாக்குதல்களுக்கு சரிசெய்யப்பட்ட நுட்பங்கள் மிகத் தெளிவாக ஆக்க முடியும்: envelope analysis மற்றும் அளவீடுகள் போல் crest factor வேகமான குமிழி-உடிப்பு உடனடி (விளைவுகள்) பலமாக பதிலளிக்கிறது. குழியாதல் முன்னேறுவதற்கு விட்டு দிந்தால் இது இரண்டாம் நிலை சேதத்தை ஏற்படுத்த முடியும் — அணை-நிலைய அரிப்பு — இது பின்னர் உண்மையான இயந்திர unbalance உயர் 1× உச்சரமாக தோன்றுகிறது, ஒரு குறையாய் நினைவூட்டும் ஒரு குறை மற்றொரு உருவாக்க முடியும்.
4. உறுதிப்படுத்தல்
கையொப்பம் சீரற்ற சத்தத்தின் ஒன்றாக இருப்பதால், இது பிற சோற்றுப்போக்கு- அல்லது ப្ំ流சார்ந்த மூலங்களுடன் குழப்பமடையக்கூடும், எனவே பழுதுபார்ப்பிற்கு முன்பு உறுதிப்படுத்துவது மதிப்புள்ளது:
- Listening: குகுப்பு சத்தம் பெரும்பாலும் ஒரு தனித்துவமான கேட்கக்கூடிய ஒலியை உற்பத்தி செய்கிறது, பம்ப்பின் உள்ளே பாறைகள் அல்லது பளிங்குகள் உருளுவது போல் — ஆபரேட்டர் தரையில் பெரும்பாலும் கவனிக்கும் முதல் குறிப்பு.
- செயல்முறை மாற்றங்கள்: சந்தேகபட்ட உறிஞ்சல் குகுப்பு சத்தத்திற்கு, பகுதியளவு மூடிய உறிஞ்சல் வால்வை조심스்றாக மற்றும் மெதுவாக திறப்பது, அல்லது உறிஞ்சல் வடிக்கட்டியை சுத்தம் செய்வது, உচ்च-அதிர்வெண் சத்தத்தை உடனடியாக குறைக்க அல்லது நீக்க வேண்டும். இந்த நோக்கமான மாற்றம்-மற்றும்-கவனிப்பு சோதனை கிடைக்கக்கூடிய பயனுள்ள உறுதிப்படுத்தல்களில் ஒன்று, ஏனெனில் இது நேரடியாக ஹைட்ராலிக் காரணத்தை கையாளுகிறது.
குகுப்பு சத்தத்தை விரைவாக தீர்க்க முக்கியமாகும். ஒவ்வொரு கொள்ளளவு ஒரு நுண்ணிய ஜெட் சுத்தியைப் போல செயல்படுகிறது, இம்பெல்லர் பெருக்கிகள் மற்றும் பம்ப் வாலுத்தை சிப்பி பிடுங்கிக் கொண்டு, பொதுவாக தோல்வியை வழிவகுக்கிறது. தரையில், நடைமுறை பணிப்ரவாகம் அதிர்வு ஆய்வாளரில் விரைவான நிறப்பு கையொப்பத்தை உறுதிப்படுத்துவது, ஹைட்ராலிக் காரணத்தை நீக்குவது, மற்றும் பின்னர் பயந்து உள்ள இயந்திரத்தை சுத்தமான இயந்திர நிலையில் திரும்பியுள்ளதை சரிபார்க்கவும். பம்ப் போன்ற ஒரு இயக்கவியல் இரு-சேனல் கருவி Balanset-1A அந்த இறுதி நிலைக்கு நன்றாக பொருத்தமாக உள்ளது: ஒருமுறை செயல்முறை தோல்வி சரி செய்யப்பட்டால், இது 1× வீச்சு மற்றும் நிலை பம்ப்பின் சொந்த தாங்குதல்களில் இயக்க வேகத்தில், எனவே எந்த எஞ்சிய imbalance அரிப்பு மூலம் பின்னால் விடப்பட்டால் அளவு அளந்து திருத்தப்படலாம் இடத்தில் சமநிலைப்படுத்துதல்.
