Kavitasyon fenomeni nedir

Bir su pompasının kavitasyonu, suyun sıvı halden buhar durumuna dönüşmesi süreci olan suyun buharlaşmasından kaynaklanır. Suyun buharlaşması sıcaklık ve basınçla ilgilidir. Belirli bir basınçta su ancak sıcaklık belirli bir değere yükseldiğinde buharlaşmaya başlar; Belli bir sıcaklıkta basınç belli bir değere düşerse su da buharlaşır ve bu basınca o sıcaklıktaki suyun buharlaşma basıncı denir. Akış işlemi sırasında belirli bir yerel bölgedeki basınç, su sıcaklığına karşılık gelen buharlaşma basıncına eşit veya bundan düşükse su o bölgede buharlaşacaktır. Buharlaşma meydana geldikten sonra çok sayıda küçük buhar ve gaz karışımı kabarcığı oluşacaktır. Kabarcıklar, su akışıyla birlikte düşük-basınç alanından yüksek-basınç alanına aktığında, kabarcıklar yüksek basıncın etkisi altında parçalanır ve yüksek-basınçlı su, bu orijinal kabarcıkların kapladığı alana doğru çok yüksek bir hızla akar ve bir darbe kuvveti oluşturur. Su darbesi basıncının neden olduğu yorulma nedeniyle metal yüzey ciddi şekilde hasar görür. Bu nedenle kabarcık oluşumu, gelişimi ve yırtılması sonucu maddi hasara yol açan sürece kavitasyon olayı denir.
Verimlilik düşüşünün nedenleri
1. Su akışının aşınması nedeniyle, pompa kanalının iç duvarı ve pervanenin su yüzeyi pürüzlü ve düzensiz hale gelir ve pompanın içindeki akış kanalının sürtünme katsayısı artar. Ayrıca pompa içindeki suyun akış hızının çok yüksek olması, yük kaybının artmasına neden olur. Hidrolik verim düşer.
2. Pompadan önce ilaç eklenmesi veya su kalitesi nedeniyle pompa gövdesinde ciddi kireçlenme veya korozyon meydana gelebilir. Pompa gövdesi içinde şiddetli kireç birikmesi, duvar kalınlığını yaklaşık 2 ram artırabilir ve su pompasının iç duvarında kireç nodüllerinin oluşması, pompa gövdesinin hacmini azaltabilir, pompalama hacmini azaltabilir ve akış kanalını pürüzlü hale getirerek yük kaybının artmasına neden olabilir. Hem yolcu akış verimliliği hem de hidrolik verimlilik azaldı.
3. Su pompası işleme teknolojisinin neden olduğu döküm kusurları, kavitasyon, aşınma, korozyon ve kimyasal erozyon nedeniyle pompa akış kanalında boşluklar veya çatlaklar oluşmakta, su akışı sırasında oluşan girdaplar nedeniyle enerji kaybına neden olmaktadır. Hidrolik verim düşer.
4. Pervane yüzeyinde kavitasyon. Bıçağın su yüzeyinin çalışması sırasında oluşan negatif basınç nedeniyle Pk basıncı
5. Hacim kaybı ve mekanik kayıp. Pompanın uzun süre kullanılması nedeniyle mekanik aşınma, sızıntıya ve direncin artmasına neden olarak hacimsel verimin ve mekanik verimin düşmesine neden olur.
Yukarıdaki nedenler su pompasının performansında düşüşe yol açmıştır. Çalışma verimliliği %2-5 oranında azalır ve ciddi durumlarda su pompasının verimliliği %10'dan fazla azalabilir.