Kavitacioni është një kërcënim i fshehur për  pompë turbine vertikale  funksionimi, duke shkaktuar dridhje, zhurmë dhe erozion të shtytësit që mund të çojnë në dështime katastrofike. Megjithatë, për shkak të strukturës së tyre unike (gjatësia e boshtit deri në dhjetëra metra) dhe instalimit kompleks, testimi i performancës së kavitacionit (përcaktimi NPSHr) për pompat vertikale të turbinave paraqet sfida të rëndësishme.

I. Pajisja e provës me lak të mbyllur: Precisioni kundrejt kufizimeve hapësinore

1. Parimet dhe Procedurat e Testimit

• Pajisjet bazë: Sistem me qark të mbyllur (pompë vakumi, rezervuar stabilizues, matës rrjedhjeje, sensorë presioni) për kontroll të saktë të presionit të hyrjes.

• Procedura:

· Rregulloni shpejtësinë dhe shpejtësinë e rrjedhës së pompës.

· Ulni gradualisht presionin e hyrjes derisa koka të bjerë me 3% (pika e përcaktimit të NPSHr).

· Regjistroni presionin kritik dhe llogaritni NPSHr.

• Saktësia e të dhënave: ±2%, në përputhje me standardet ISO 5199.

2. Sfidat për pompat me turbina vertikale

• Kufizimet e hapësirës: Pajisjet standarde me qark të mbyllur kanë ≤5 m lartësi vertikale, të papajtueshme me pompat me bosht të gjatë (gjatësia tipike e boshtit: 10–30 m).

• Shtrembërimi i sjelljes dinamike: Shkurtimi i boshteve ndryshon shpejtësitë kritike dhe mënyrat e dridhjeve, duke anuar rezultatet e provës.

3. Aplikimet në industri

• Rastet e përdorimit: Pompa me pus të thellë me bosht të shkurtër (bosht ≤5 m), prototip R&D.

• Rasti i studimit: Një prodhues i pompës reduktoi NPSHr me 22% pas optimizimit të dizajnit të shtytësit nëpërmjet 200 testeve me qark të mbyllur.

II. Pajisja e provës me lak të hapur: Fleksibiliteti dhe saktësia balancuese

1. Parimet e testimit

• Sistemi i hapur:Përdor ndryshimet e nivelit të lëngjeve të rezervuarit ose pompat vakum për kontrollin e presionit të hyrjes (më të thjeshta por më pak të sakta).

• Përmirësimet kryesore:

· Transmetues presioni diferencial me saktësi të lartë (gabim ≤0.1% FS).

· Matësit e rrjedhës lazer (±0.5% saktësi) që zëvendësojnë matësat tradicionale të turbinave.

2. Përshtatjet vertikale të pompës së turbinës

• Simulimi i pusit të thellë: Ndërtoni boshte nëntokësore (thellësia ≥ gjatësia e boshtit të pompës) për të përsëritur kushtet e zhytjes.

• Korrigjimi i të dhënave:Modelimi CFD kompenson humbjet e presionit në hyrje të shkaktuara nga rezistenca e tubacionit.

III. Testimi në terren: Validimi në botën reale

1. Parimet e testimit

• Rregullime operacionale: Moduloni presionin e hyrjes nëpërmjet mbytjes së valvulave ose ndryshimeve të shpejtësisë VFD për të identifikuar pikat e rënies së kokës.

• Formula kryesore:

NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv

(Kërkon matjen e presionit të hyrjes, pinin e shpejtësisë dhe temperaturën e lëngut.)

Procedurë

Instaloni sensorë presioni me saktësi të lartë në fllanxhën e hyrjes.

Mbyllni gradualisht valvulat e hyrjes ndërsa regjistroni rrjedhën, kokën dhe presionin.

Hartoni kokën kundrejt kurbës së presionit të hyrjes për të identifikuar pikën e përkuljes NPSHr.

2.Sfidat dhe zgjidhjet

• Faktorët e ndërhyrjes:

· Dridhja e tubit → Instaloni montime kundër vibrimit.

· Mbajtja e gazit → Përdorni monitorë të përmbajtjes së gazit në linjë.

• Përmirësimet e saktësisë:

· Matjet mesatare të shumëfishta.

· Analizoni spektrat e dridhjeve (fillimi i kavitacionit shkakton rritje të energjisë 1–4 kHz).

IV. Testimi i modelit të zvogëluar: Vështrime me kosto efektive

1. Baza e teorisë së ngjashmërisë

•Ligjet e shkallëzimit: Ruajtja e shpejtësisë specifike ns; shkallëzoni dimensionet e shtytësit si:

· QmQ=(DmD)3,HmH=(DmD)2

•Dizajni i modelit:  raportet e shkallës 1:2 deri në 1:5; materialet e përsëritura dhe vrazhdësia e sipërfaqes.

2. Përparësitë e pompës vertikale të turbinës

•Përputhshmëria e hapësirës: Modelet me bosht të shkurtër përshtaten me pajisje standarde të provës.

•Kursime në kosto: Kostot e testimit u reduktuan në 10-20% të prototipeve në shkallë të plotë.

Burimet dhe korrigjimet e gabimeve

•Efektet e shkallës:  Devijimet e numrave të Reynolds → Aplikoni modelet e korrigjimit të turbulencës.

• Vrazhdësia e sipërfaqes:  Modelet polake në Ra≤0.8μm për të kompensuar humbjet e fërkimit.

V. Simulimi dixhital: Revolucioni i testimit virtual

1. Modelimi CFD

•Procesi:

Ndërtoni modele 3D me rrugë të plotë.

Konfiguro modelet e rrjedhës shumëfazore (ujë + avull) dhe kavitacioni (p.sh. Schnerr-Sauer).

Përsëriteni deri në 3% rënie të kokës; ekstrakt NPSHr .

• Vleresimi: Rezultatet e CFD tregojnë ≤8% devijim nga testet fizike në studimet e rastit.

2. Parashikimi i mësimit të makinerisë

• Qasje e drejtuar nga të dhënat:  Trajnimi i modeleve të regresionit mbi të dhënat historike; parametrat e shtytësit të hyrjes (D2, β2, etj.) për të parashikuar NPSHr.

• Avantazhi: Eliminon testimin fizik, duke shkurtuar ciklet e projektimit me 70%.

Përfundim: Nga "Hupozimi empirik" te "Paktësia e Kuantifikueshme"

Testimi i kavitacionit të pompës vertikale të turbinës duhet të kapërcejë keqkuptimin se "strukturat unike përjashtojnë testimin e saktë". Duke kombinuar pajisje të mbyllura/të hapura, teste në terren, modele të shkallëzuara dhe simulime dixhitale, inxhinierët mund të përcaktojnë sasinë e NPSHr për të optimizuar dizajnet dhe strategjitë e mirëmbajtjes. Ndërsa testimi hibrid dhe mjetet e AI përparojnë, arritja e shikueshmërisë dhe kontrollit të plotë mbi performancën e kavitacionit do të bëhet praktikë standarde.