ক্যাভিটেশন একটি লুকানো হুমকি  উল্লম্ব টারবাইন পাম্প  অপারেশন, কম্পন, শব্দ এবং ইমপেলার ক্ষয় সৃষ্টি করে যা বিপর্যয়কর ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যেতে পারে। যাইহোক, তাদের অনন্য কাঠামো (দশ মিটার পর্যন্ত শ্যাফ্ট দৈর্ঘ্য) এবং জটিল ইনস্টলেশনের কারণে, উল্লম্ব টারবাইন পাম্পগুলির জন্য ক্যাভিটেশন পারফরম্যান্স টেস্টিং (NPSHr নির্ধারণ) উল্লেখযোগ্য চ্যালেঞ্জ তৈরি করে।

I. ক্লোজড-লুপ টেস্ট রিগ: নির্ভুলতা বনাম স্থানিক সীমাবদ্ধতা

১.পরীক্ষার নীতিমালা এবং পদ্ধতি

• মূল সরঞ্জাম: সুনির্দিষ্ট ইনলেট চাপ নিয়ন্ত্রণের জন্য ক্লোজড-লুপ সিস্টেম (ভ্যাকুয়াম পাম্প, স্টেবিলাইজার ট্যাঙ্ক, ফ্লোমিটার, চাপ সেন্সর)।

• পদ্ধতি:

· পাম্পের গতি এবং প্রবাহ হার ঠিক করুন।

· ধীরে ধীরে ইনলেট চাপ কমিয়ে দিন যতক্ষণ না মাথা ৩% কমে যায় (NPSHr সংজ্ঞা বিন্দু)।

· ক্রিটিক্যাল প্রেসার রেকর্ড করুন এবং NPSHr গণনা করুন।

• তথ্যের নির্ভুলতা: ±২%, ISO 2 মানদণ্ডের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ।

2. উল্লম্ব টারবাইন পাম্পের জন্য চ্যালেঞ্জ

• স্থান সীমাবদ্ধতা: স্ট্যান্ডার্ড ক্লোজড-লুপ রিগগুলির উল্লম্ব উচ্চতা ≤5 মিটার, যা লম্বা-শ্যাফ্ট পাম্পের সাথে বেমানান (সাধারণ শ্যাফ্ট দৈর্ঘ্য: 10-30 মিটার)।

• গতিশীল আচরণগত বিকৃতি: শ্যাফ্টগুলিকে ছোট করার ফলে গুরুত্বপূর্ণ গতি এবং কম্পন মোড পরিবর্তন হয়, পরীক্ষার ফলাফল বিকৃত হয়।

3. শিল্প অ্যাপ্লিকেশন

• ব্যবহারের ধরণ: ছোট-শ্যাফ্ট গভীর-কূপ পাম্প (শ্যাফ্ট ≤5 মিটার), প্রোটোটাইপ গবেষণা ও উন্নয়ন।

• কেস স্টাডি: একটি পাম্প প্রস্তুতকারক ২০০টি ক্লোজড-লুপ পরীক্ষার মাধ্যমে ইমপেলার ডিজাইন অপ্টিমাইজ করার পর NPSHr ২২% কমিয়েছে।

II. ওপেন-লুপ টেস্ট রিগ: নমনীয়তা এবং নির্ভুলতার ভারসাম্য বজায় রাখা

১. পরীক্ষার নীতিমালা

• সিস্টেম খুলুন:ইনলেট চাপ নিয়ন্ত্রণের জন্য ট্যাঙ্কের তরল স্তরের পার্থক্য বা ভ্যাকুয়াম পাম্প ব্যবহার করা হয় (সহজ কিন্তু কম সুনির্দিষ্ট)।

• মূল আপগ্রেড:

· উচ্চ-নির্ভুলতা ডিফারেনশিয়াল চাপ ট্রান্সমিটার (ত্রুটি ≤0.1% FS)।

· লেজার ফ্লোমিটার (±0.5% নির্ভুলতা) যা ঐতিহ্যবাহী টারবাইন মিটারের পরিবর্তে কাজ করে।

2. উল্লম্ব টারবাইন পাম্প অভিযোজন

• ডিপ-ওয়েল সিমুলেশন: নিমজ্জন পরিস্থিতির প্রতিলিপি তৈরি করতে ভূগর্ভস্থ শ্যাফ্ট (গভীরতা ≥ পাম্প শ্যাফ্ট দৈর্ঘ্য) তৈরি করুন।

• তথ্য সংশোধন:সিএফডি মডেলিং পাইপলাইন প্রতিরোধের কারণে সৃষ্ট ইনলেট চাপের ক্ষতির জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়।

III. মাঠ পরীক্ষণ: বাস্তব-বিশ্বের বৈধতা

১. পরীক্ষার নীতিমালা

• অপারেশনাল অ্যাডজাস্টমেন্ট: হেড ড্রপ পয়েন্ট সনাক্ত করতে ভালভ থ্রটলিং বা VFD গতি পরিবর্তনের মাধ্যমে ইনলেট প্রেসার মডিউল করুন।

• মূল সূত্র:

$$ NPSHr = NPSHr = \ rhog \ pin + 2 \ gvin ^ 2 − \ rhog \ Pv $$

(ইনলেট চাপ পিন, বেগ ভিন এবং তরল তাপমাত্রা পরিমাপ করা প্রয়োজন।)

কার্যপ্রণালী

ইনলেট ফ্ল্যাঞ্জে উচ্চ-নির্ভুলতা চাপ সেন্সর ইনস্টল করুন।

প্রবাহ, মাথা এবং চাপ রেকর্ড করার সময় ধীরে ধীরে ইনলেট ভালভ বন্ধ করুন।

NPSHr ইনফ্লেকশন পয়েন্ট সনাক্ত করতে প্লট হেড বনাম ইনলেট প্রেসার কার্ভ।

2. চ্যালেঞ্জ এবং সমাধান

• হস্তক্ষেপের কারণ:

· পাইপের কম্পন → অ্যান্টি-ভাইব্রেশন মাউন্ট ইনস্টল করুন।

· গ্যাস প্রবেশ → ইনলাইন গ্যাস কন্টেন্ট মনিটর ব্যবহার করুন।

• নির্ভুলতা বৃদ্ধি:

· গড় একাধিক পরিমাপ।

· কম্পন বর্ণালী বিশ্লেষণ করুন (গহ্বরের সূত্রপাত 1-4 kHz শক্তির স্পাইক ট্রিগার করে)।

IV. স্কেলড-ডাউন মডেল টেস্টিং: খরচ-কার্যকর অন্তর্দৃষ্টি

১. সাদৃশ্য তত্ত্বের ভিত্তি

• স্কেলিং আইন: নির্দিষ্ট গতি ns বজায় রাখুন; ইম্পেলারের মাত্রা স্কেল করুন যেমন:

· QmQ=(DmD)3, HmH=(DmD)2

• মডেল ডিজাইন:  ১:২ থেকে ১:৫ স্কেল অনুপাত; উপকরণ এবং পৃষ্ঠের রুক্ষতার প্রতিলিপি তৈরি।

2. উল্লম্ব টারবাইন পাম্পের সুবিধা

• স্থান সামঞ্জস্য: শর্ট-শ্যাফ্ট মডেলগুলি স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট রিগগুলির সাথে মানানসই।

• খরচ সাশ্রয়: পূর্ণ-স্কেল প্রোটোটাইপের পরীক্ষার খরচ ১০-২০% এ কমেছে।

ত্রুটির উৎস এবং সংশোধন

• স্কেল প্রভাব:  রেনল্ডস সংখ্যা বিচ্যুতি → টার্বুলেন্স সংশোধন মডেল প্রয়োগ করুন।

•পৃষ্ঠের রুক্ষতা:  ঘর্ষণ ক্ষতি পূরণের জন্য পোলিশ মডেলগুলিকে Ra≤0.8μm এ রূপান্তর করুন।

ভি. ডিজিটাল সিমুলেশন: ভার্চুয়াল টেস্টিং বিপ্লব

১. সিএফডি মডেলিং

•প্রক্রিয়া:

পূর্ণ-প্রবাহ-পথ 3D মডেল তৈরি করুন।

মাল্টিফেজ প্রবাহ (জল + বাষ্প) এবং গহ্বর মডেল (যেমন, শ্নার-সাউয়ার) কনফিগার করুন।

৩% হেড ড্রপ না হওয়া পর্যন্ত পুনরাবৃত্তি করুন; NPSHr বের করুন।

• বৈধতা: কেস স্টাডিতে শারীরিক পরীক্ষা থেকে CFD ফলাফল ≤8% বিচ্যুতি দেখায়।

2. মেশিন লার্নিং ভবিষ্যদ্বাণী

• তথ্য-চালিত পদ্ধতি:  ঐতিহাসিক তথ্যের উপর ভিত্তি করে রিগ্রেশন মডেল তৈরি করুন; NPSHr ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য ইনপুট ইমপেলার প্যারামিটার (D2, β2, ইত্যাদি)।

• সুবিধা: শারীরিক পরীক্ষা বাদ দেয়, নকশা চক্র ৭০% কমিয়ে দেয়।

উপসংহার: "অভিজ্ঞতামূলক অনুমান" থেকে "পরিমাণযোগ্য নির্ভুলতা" পর্যন্ত

উল্লম্ব টারবাইন পাম্প ক্যাভিটেশন টেস্টিংকে অবশ্যই এই ভুল ধারণাটি দূর করতে হবে যে "অনন্য কাঠামো সঠিক পরীক্ষাকে বাধা দেয়।" ক্লোজড/ওপেন-লুপ রিগ, ফিল্ড টেস্ট, স্কেলড মডেল এবং ডিজিটাল সিমুলেশন একত্রিত করে, ইঞ্জিনিয়াররা ডিজাইন এবং রক্ষণাবেক্ষণ কৌশলগুলি অপ্টিমাইজ করার জন্য NPSHr পরিমাপ করতে পারেন। হাইব্রিড টেস্টিং এবং AI টুলগুলি এগিয়ে যাওয়ার সাথে সাথে, ক্যাভিটেশন কর্মক্ষমতার উপর পূর্ণ দৃশ্যমানতা এবং নিয়ন্ত্রণ অর্জন আদর্শ অনুশীলনে পরিণত হবে।