Ένα από τα υδροδυναμικά φαινόμενα που επηρεάζει την ομαλή λειτουργία και την απόδοση των αντλιών, είναι η ανάπτυξη της σπηλαίωσης, δηλαδή του φαινομένου της ατμοποίησης υγρού ρευστού σε ισοθερμοκρασιακές συνθήκες, όπου η στατική πίεση της ροής, p, μειώνεται σε τιμή μικρότερη της πίεσης ατμών, psat. Στις φυγοκεντρικές αντλίες η σπηλαίωση εμφανίζεται στην αναρρόφηση της μηχανής, στην περιοχή της ακμής προσβολής του πτερυγίου, όπου η ροή επιταχύνεται σημαντικά κατά την είσοδό της στην περιστρεφόμενη πτερωτή. Μια τέτοια ανεπιθύμητη πτώση της στατικής πίεσης μπορεί να είναι αποτέλεσμα λανθασμένης σχεδίασης της αντλητικής εγκατάστασης ή επιλογής της ίδιας της αντλίας. Μπορεί όμως να οφείλεται και σε λειτουργία της αντλίας μακριά από το κανονικό σημείο λειτουργίας (ΚΣΛ), κατά την οποία προκαλούνται τοπικές ανακυκλοφορίες και υδραυλικές απώλειες, με πρόσθετη πτώση της στατικής πίεσης. Καθώς η διφασική αυτή ροή μεταβαίνει σε περιοχές υψηλότερων πιέσεων εντός της πτερωτής, οι φυσαλίδες ατμού επαναϋγροποιούνται απότομα, προκαλώντας στιγμιαία μεγάλη αύξηση της πίεσης τοπικά, που έχει κρουστική μορφή και μπορεί να προκαλέσει διάβρωση και φθορά των εσωτερικών μεταλλικών επιφανειών, κυρίως της πτερωτής. Εκτεταμένη σπηλαίωση στο εσωτερικό μιας αντλίας μπορεί να μειώσει σημαντικά την ενεργειακή απόδοσή της, αλλά και να καταστρέψει σύντομα την επιφάνεια των πτερυγίων της πτερωτής, υποβαθμίζοντας όλα τα λειτουργικά χαρακτηριστικά της. Η σπηλαίωση μελετάται από πολλούς ερευνητές με στόχο την ανάπτυξη αξιόπιστων μεθόδων διάγνωσης και ελέγχου της. Από πλευράς πειραματικών μελετών το ενδιαφέρον μονοπωλεί η επιλογή των κατάλληλων αισθητήρων και η επεξεργασία των σημάτων τους, που στόχο έχει τη μέτρηση των κυμάτων πίεσης που δημιουργεί η ενδόρρηξη των φυσαλλίδων ατμού κατά την επαναϋγροποίησή τους.
Για να διαβάσετε ολόκληρο το άρθρο γίνετε συνδρομητές και ζητήστε μας κωδικό πρόσβασης.
