Kavitasi Pompa: Teori dan Perhitungan
Tinjauan umum fenomena kavitasi
Tekanan penguapan cairan adalah tekanan penguapan cairan (tekanan uap jenuh). Tekanan penguapan cairan berhubungan dengan suhu. Semakin tinggi suhu, semakin besar tekanan penguapan. Tekanan penguapan air bersih pada suhu ruangan 20℃ adalah 233,8 Pa. Sementara tekanan penguapan air pada suhu 100℃ adalah 101296 Pa. Oleh karena itu, air bersih pada suhu ruangan (20℃) mulai menguap saat tekanan turun menjadi 233,8 Pa.
Ketika tekanan cairan diturunkan hingga mencapai tekanan penguapan pada suhu tertentu, cairan akan menghasilkan gelembung-gelembung, yang disebut kavitasi. Namun, uap dalam gelembung tersebut sebenarnya tidak sepenuhnya berupa uap, tetapi juga mengandung gas (terutama udara) dalam bentuk larutan atau inti.
Ketika gelembung yang terbentuk selama kavitasi mengalir ke tekanan tinggi, volumenya berkurang dan bahkan pecah. Fenomena hilangnya gelembung dalam cairan akibat peningkatan tekanan ini disebut keruntuhan kavitasi.
Fenomena kavitasi pada pompa
Ketika pompa sedang beroperasi, jika area lokal bagian luapannya (biasanya di suatu tempat di belakang saluran masuk bilah impeller). Untuk beberapa alasan, ketika tekanan absolut dari cairan yang dipompa turun ke tekanan penguapan pada suhu saat ini, cairan mulai menguap di sana, menghasilkan uap dan membentuk gelembung. Gelembung-gelembung ini mengalir maju dengan cairan, dan ketika mencapai tekanan tinggi tertentu, cairan bertekanan tinggi di sekitar gelembung memaksa gelembung menyusut tajam dan bahkan meledak. Ketika gelembung pecah, partikel-partikel cairan akan mengisi rongga dengan kecepatan tinggi dan saling bertabrakan untuk membentuk water hammer. Fenomena ini akan menyebabkan kerusakan korosi pada komponen arus lebih ketika terjadi pada dinding padat.
Proses ini adalah proses kavitasi pompa.
Pengaruh kavitasi pompa
Menghasilkan kebisingan dan getaran
Kerusakan korosi pada komponen arus lebih
Penurunan kinerja
Persamaan dasar kavitasi pompa
NPSHr-Kelonggaran kavitasi pompa juga disebut kelonggaran kavitasi yang diperlukan, dan disebut head positif bersih yang diperlukan di luar negeri.
NPSHa-Kelonggaran kavitasi perangkat juga disebut kelonggaran kavitasi efektif, yang disediakan oleh perangkat hisap. Semakin besar NPSHA, semakin kecil kemungkinan pompa akan mengalami kavitasi. NPSHa menurun seiring dengan peningkatan lalu lintas.
Hubungan antara NPSHa dan NPSHr saat aliran berubah
Metode perhitungan kavitasi perangkat
hg=P C /ρg－h C -P kita /ρg－[NPSH]
[NPSH]-Kelonggaran kavitasi yang diizinkan
[NPSH] = (1,1 ~ 1,5) NPSHr
Bila laju alirannya besar, ambillah nilai yang besar, dan bila laju alirannya kecil, ambillah nilai yang kecil.
