Kavitacio estas kaŝita minaco al  vertikala turbina pumpilo  operacio, kaŭzante vibradon, bruon, kaj rotorrozion kiuj povas konduki al katastrofaj fiaskoj. Tamen, pro ilia unika strukturo (ŝaftolongoj ĝis dekoj da metroj) kaj kompleksa instalaĵo, kavitacio-efikectestado (NPSHr-determinado) por vertikalaj turbinpumpiloj prezentas signifajn defiojn.

I. Fermita-Bukla Testa Rig: Precizeco kontraŭ Spacaj Limoj

1.Testantaj Principoj kaj Proceduroj

• Kerna Ekipaĵo: Fermita cirkla sistemo (vakupumpilo, stabiligila tanko, flumezurilo, premaj sensiloj) por preciza enirprema kontrolo.

• Proceduro:

· Ripari pumpilrapidecon kaj flukvanton.

· Iom post iom redukti enirpremon ĝis kapo falas je 3% (NPSHr difinpunkto).

· Registri kritikan premon kaj kalkulu NPSHr.

• Datuma Precizeco: ± 2%, konforma al ISO 5199-normoj.

2. Defioj por Vertikalaj Turbinaj Pumpiloj

• Spacaj Limoj: Normaj fermitcirkaj platformoj havas ≤5 m vertikalan altecon, nekongruan kun long-ŝaftaj pumpiloj (tipa ŝaftolongo: 10–30 m).

• Dinamika Konduto-Distordo: Mallongigi ŝaftojn ŝanĝas kritikajn rapidojn kaj vibrajn modojn, svingante testrezultojn.

3. Industria Aplikoj

• Uzaj Kazoj: Mallong-ŝaftaj profund-putaj pumpiloj (ŝafto ≤5 m), prototipa R&D.

• Kaza Studo: Fabrikisto de pumpilo reduktis NPSHr je 22% post optimumigado de impel-dezajno per 200 fermitaj provoj.

II. Open-Loop Test Rig: Ekvilibrado de Fleksebleco kaj Precizeco

1. Testaj Principoj

• Malferma Sistemo:Uzas tankajn likvajn niveldiferencojn aŭ vakupumpilojn por enirpremkontrolo (pli simpla sed malpli preciza).

• Ŝlosilaj Ĝisdatigoj:

· Alt-precizecaj diferencigaj premosendiloj (eraro ≤0.1% FS).

· Lasera flumezuriloj (±0.5% precizeco) anstataŭigante tradiciajn turbinmezuriloj.

2. Vertikalaj Turbina Pumpil Adaptoj

• Profunda-Puta Simulado: Konstruu subterajn ŝaftojn (profundo ≥ pumpila ŝaftolongo) por reprodukti mergajn kondiĉojn.

• Korekto de datumoj:CFD-modeligado kompensas por enirpremperdoj kaŭzitaj de duktorezisto.

III. Kampa Testado: Real-Monda Valido

1. Testaj Principoj

• Funkciaj Alĝustigoj: Modulu enirpremon per valva strekado aŭ VFD-rapidecŝanĝoj por identigi kapajn falpunktojn.

• Ŝlosila Formulo:

NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv

(Necesas mezuri enirpremon Pin, rapideco vin kaj fluida temperaturo.)

proceduro

Instalu altprecizajn premsensilojn ĉe la enirflanĝo.

Iom post iom fermu enirvalvojn dum registrante fluon, kapon kaj premon.

Intrigu kapon kontraŭ enirpremkurbo por identigi NPSHr-inflexpunkton.

2.Defioj kaj Solvoj

• Interferfaktoroj:

· Pipa vibrado → Instalu kontraŭvibrajn montojn.

· Gasa enkonduko → Uzu enliniajn gasajn enhavajn monitorojn.

• Plibonigoj de Precizeco:

· Mezumo de multoblaj mezuradoj.

· Analizu vibrajn spektrojn (kavitacio ekigas 1–4 kHz-energiajn piklojn).

IV. Malgrandigita Modela Testado: Kostefikaj Enrigardoj

1. Simileca Teoria Bazo

•Skalaj Leĝoj: Subteni specifan rapidon ns; skalaj dimensioj de la rulilo kiel:

· QmQ=(DmD)3,HmH=(DmD)2

•Modela Dezajno:  1:2 ĝis 1:5 skalaj proporcioj; reprodukti materialojn kaj surfacan malglatecon.

2. Vertikala Turbina Pumpilo Avantaĝoj

• Spackongruo: Mallong-ŝaftaj modeloj konvenas normajn testplatformojn.

•Kostoŝparo: Testkostoj reduktitaj al 10-20% de plenskalaj prototipoj.

Eraraj Fontoj kaj Korektoj

• Skalaj Efektoj:  Reynolds nombraj devioj → Apliki turbulajn korektajn modelojn.

• Surfaca malglateco:  Polaj modeloj al Ra≤0.8μm por kompensi frikcioperdojn.

V. Cifereca Simulado: Virtuala Testa Revolucio

1. CFD-Modelado

•Procezo:

Konstruu plenfluajn 3D modelojn.

Agordu plurfazan fluon (akvo + vaporo) kaj kavitaciomodelojn (ekz., Schnerr-Sauer).

Ripetu ĝis 3% kapfalo; ĉerpi NPSHr.

• Valido: CFD-rezultoj montras ≤8% devio de fizikaj testoj en kazesploroj.

2. Maŝinlernado Antaŭdiro

• Daten-Movita Aliro:  Trejnaj regresaj modeloj pri historiaj datumoj; eniga rulparametroj (D2, β2, ktp.) por antaŭdiri NPSHr.

• Avantaĝo: Forigas fizikajn provojn, tranĉante desegnajn ciklojn je 70%.

Konkludo: De "Empiria Konjekto" ĝis "Kvantigebla Precizeco"

Vertikala turbinpumpila kavitaciotestado devas venki la miskompreniĝon ke "unikaj strukturoj malhelpas precizan testadon." Kombinante fermitajn/malfermcitajn platformojn, kampajn testojn, skalajn modelojn kaj ciferecajn simuladojn, inĝenieroj povas kvantigi NPSHr por optimumigi dezajnojn kaj prizorgajn strategiojn. Dum hibrida testado kaj AI-iloj progresas, atingi plenan videblecon kaj kontrolon de kavitacia agado fariĝos norma praktiko.