પોલાણ એ એક છુપાયેલ ખતરો છે  વર્ટિકલ ટર્બાઇન પંપ  ઓપરેશન, કંપન, અવાજ અને ઇમ્પેલર ધોવાણનું કારણ બને છે જે વિનાશક નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે. જો કે, તેમની અનન્ય રચના (દસ મીટર સુધીની શાફ્ટ લંબાઈ) અને જટિલ ઇન્સ્ટોલેશનને કારણે, વર્ટિકલ ટર્બાઇન પંપ માટે પોલાણ પ્રદર્શન પરીક્ષણ (NPSHr નિર્ધારણ) નોંધપાત્ર પડકારો ઉભા કરે છે.

I. બંધ-લૂપ ટેસ્ટ રિગ: ચોકસાઇ વિરુદ્ધ અવકાશી મર્યાદાઓ

૧.પરીક્ષણ સિદ્ધાંતો અને પ્રક્રિયાઓ

• મુખ્ય સાધનો: ચોક્કસ ઇનલેટ પ્રેશર નિયંત્રણ માટે ક્લોઝ્ડ-લૂપ સિસ્ટમ (વેક્યુમ પંપ, સ્ટેબિલાઇઝર ટાંકી, ફ્લોમીટર, પ્રેશર સેન્સર).

• પ્રક્રિયા:

· પંપની ગતિ અને પ્રવાહ દર નક્કી કરો.

· માથામાં 3% ઘટાડો થાય ત્યાં સુધી ધીમે ધીમે ઇનલેટ પ્રેશર ઘટાડો (NPSHr વ્યાખ્યા બિંદુ).

· ક્રિટિકલ પ્રેશર રેકોર્ડ કરો અને NPSHr ની ગણતરી કરો.

• ડેટા ચોકસાઈ: ±2%, ISO 5199 ધોરણોનું પાલન કરે છે.

2. વર્ટિકલ ટર્બાઇન પંપ માટે પડકારો

• જગ્યા મર્યાદાઓ: સ્ટાન્ડર્ડ ક્લોઝ્ડ-લૂપ રિગ્સમાં ≤5 મીટર ઊભી ઊંચાઈ હોય છે, જે લાંબા-શાફ્ટ પંપ સાથે અસંગત હોય છે (સામાન્ય શાફ્ટ લંબાઈ: 10-30 મીટર).

• ગતિશીલ વર્તણૂક વિકૃતિ: શાફ્ટને ટૂંકા કરવાથી મહત્વપૂર્ણ ગતિ અને કંપન સ્થિતિઓમાં ફેરફાર થાય છે, જેનાથી પરીક્ષણ પરિણામો બદલાય છે.

3. ઉદ્યોગ કાર્યક્રમો

• ઉપયોગના કિસ્સાઓ: ટૂંકા-શાફ્ટ ઊંડા-કુવા પંપ (શાફ્ટ ≤5 મીટર), પ્રોટોટાઇપ R&D.

• કેસ સ્ટડી: એક પંપ ઉત્પાદકે 22 ક્લોઝ્ડ-લૂપ પરીક્ષણો દ્વારા ઇમ્પેલર ડિઝાઇનને ઑપ્ટિમાઇઝ કર્યા પછી NPSHr માં 200% ઘટાડો કર્યો.

II. ઓપન-લૂપ ટેસ્ટ રિગ: સુગમતા અને ચોકસાઈનું સંતુલન

૧. પરીક્ષણ સિદ્ધાંતો

• સિસ્ટમ ખોલો:ઇનલેટ પ્રેશર કંટ્રોલ માટે ટાંકી પ્રવાહી સ્તરના તફાવતો અથવા વેક્યુમ પંપનો ઉપયોગ કરે છે (સરળ પણ ઓછા ચોક્કસ).

• મુખ્ય અપગ્રેડ્સ:

· ઉચ્ચ-ચોકસાઈવાળા વિભેદક દબાણ ટ્રાન્સમીટર (ભૂલ ≤0.1% FS).

· પરંપરાગત ટર્બાઇન મીટરને બદલે લેસર ફ્લોમીટર (±0.5% ચોકસાઈ).

2. વર્ટિકલ ટર્બાઇન પંપ અનુકૂલન

• ડીપ-વેલ સિમ્યુલેશન: નિમજ્જનની સ્થિતિઓનું પુનરાવર્તન કરવા માટે ભૂગર્ભ શાફ્ટ (ઊંડાઈ ≥ પંપ શાફ્ટ લંબાઈ) બનાવો.

• ડેટા સુધારણા:CFD મોડેલિંગ પાઇપલાઇન પ્રતિકારને કારણે ઇનલેટ દબાણના નુકસાનની ભરપાઈ કરે છે.

III. ક્ષેત્ર પરીક્ષણ: વાસ્તવિક-વિશ્વ માન્યતા

૧. પરીક્ષણ સિદ્ધાંતો

• ઓપરેશનલ ગોઠવણો: હેડ ડ્રોપ પોઇન્ટ ઓળખવા માટે વાલ્વ થ્રોટલિંગ અથવા VFD ગતિમાં ફેરફાર દ્વારા ઇનલેટ દબાણને મોડ્યુલેટ કરો.

• મુખ્ય સૂત્ર:

NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv

(ઇનલેટ પ્રેશર પિન, વેગ વિન અને પ્રવાહી તાપમાન માપવાની જરૂર છે.)

કાર્યવાહી

ઇનલેટ ફ્લેંજ પર ઉચ્ચ-ચોકસાઈ દબાણ સેન્સર સ્થાપિત કરો.

પ્રવાહ, હેડ અને દબાણ રેકોર્ડ કરતી વખતે ધીમે ધીમે ઇનલેટ વાલ્વ બંધ કરો.

NPSHr ઇન્ફ્લેક્શન પોઈન્ટ ઓળખવા માટે પ્લોટ હેડ વિરુદ્ધ ઇનલેટ પ્રેશર કર્વ.

2. પડકારો અને ઉકેલો

• હસ્તક્ષેપ પરિબળો:

· પાઇપ વાઇબ્રેશન → એન્ટી-વાઇબ્રેશન માઉન્ટ્સ ઇન્સ્ટોલ કરો.

· ગેસ પ્રવેશ → ઇનલાઇન ગેસ સામગ્રી મોનિટરનો ઉપયોગ કરો.

• ચોકસાઈમાં વધારો:

· સરેરાશ બહુવિધ માપન.

· વાઇબ્રેશન સ્પેક્ટ્રાનું વિશ્લેષણ કરો (પોલાણની શરૂઆત 1-4 kHz ઊર્જા સ્પાઇક્સને ટ્રિગર કરે છે).

IV. સ્કેલ-ડાઉન મોડેલ પરીક્ષણ: ખર્ચ-અસરકારક આંતરદૃષ્ટિ

1. સમાનતા સિદ્ધાંતનો આધાર

•સ્કેલિંગ કાયદા: ચોક્કસ ગતિ ns જાળવી રાખો; ઇમ્પેલરના પરિમાણોને આ રીતે સ્કેલ કરો:

· QmQ=(DmD)3, HmH=(DmD)2

• મોડેલ ડિઝાઇન:  ૧:૨ થી ૧:૫ સ્કેલ રેશિયો; સામગ્રી અને સપાટીની ખરબચડી નકલ.

2. વર્ટિકલ ટર્બાઇન પંપના ફાયદા

• અવકાશ સુસંગતતા: શોર્ટ-શાફ્ટ મોડેલો પ્રમાણભૂત પરીક્ષણ રિગ્સમાં ફિટ થાય છે.

• ખર્ચ બચત: સંપૂર્ણ સ્કેલ પ્રોટોટાઇપ્સના પરીક્ષણ ખર્ચમાં 10-20% ઘટાડો થયો.

ભૂલ સ્ત્રોતો અને સુધારાઓ

•સ્કેલ ઇફેક્ટ્સ:  રેનોલ્ડ્સ નંબર વિચલનો → ટર્બ્યુલન્સ કરેક્શન મોડેલ્સ લાગુ કરો.

• સપાટીની ખરબચડીપણું:  ઘર્ષણના નુકસાનને સરભર કરવા માટે પોલિશ મોડેલો Ra≤0.8μm સુધી.

વી. ડિજિટલ સિમ્યુલેશન: વર્ચ્યુઅલ ટેસ્ટિંગ ક્રાંતિ

1. CFD મોડેલિંગ

•પ્રક્રિયા:

ફુલ-ફ્લો-પાથ 3D મોડેલ બનાવો.

મલ્ટિફેઝ ફ્લો (પાણી + વરાળ) અને પોલાણ મોડેલ્સ (દા.ત., શ્નર-સોઅર) ગોઠવો.

3% હેડ ડ્રોપ થાય ત્યાં સુધી પુનરાવર્તન કરો; NPSHr કાઢો.

• માન્યતા: કેસ સ્ટડીમાં CFD પરિણામો ભૌતિક પરીક્ષણોથી ≤8% વિચલન દર્શાવે છે.

2. મશીન લર્નિંગ આગાહી

• ડેટા-આધારિત અભિગમ:  ઐતિહાસિક ડેટા પર રીગ્રેશન મોડેલ્સને તાલીમ આપો; NPSHr ની આગાહી કરવા માટે ઇનપુટ ઇમ્પેલર પરિમાણો (D2, β2, વગેરે).

• ફાયદો: ભૌતિક પરીક્ષણ દૂર કરે છે, ડિઝાઇન ચક્રને 70% ઘટાડે છે.

નિષ્કર્ષ: "પ્રયોગાત્મક અનુમાન" થી "માપનક્ષમ ચોકસાઇ" સુધી

વર્ટિકલ ટર્બાઇન પંપ પોલાણ પરીક્ષણ એ ગેરસમજને દૂર કરવી જોઈએ કે "અનન્ય માળખાં સચોટ પરીક્ષણને અટકાવે છે." બંધ/ખુલ્લા-લૂપ રિગ્સ, ફિલ્ડ પરીક્ષણો, સ્કેલ કરેલા મોડેલો અને ડિજિટલ સિમ્યુલેશનને જોડીને, એન્જિનિયરો ડિઝાઇન અને જાળવણી વ્યૂહરચનાને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે NPSHr નું પ્રમાણ નક્કી કરી શકે છે. જેમ જેમ હાઇબ્રિડ પરીક્ષણ અને AI સાધનો આગળ વધશે, તેમ તેમ પોલાણ પ્રદર્શન પર સંપૂર્ણ દૃશ્યતા અને નિયંત્રણ પ્રાપ્ત કરવું પ્રમાણભૂત પ્રથા બનશે.