Cavitation yog kev hem thawj rau  ntsug turbine twj tso kua mis  kev ua haujlwm, ua rau muaj kev vibration, suab nrov, thiab impeller yaig uas tuaj yeem ua rau muaj kev puas tsuaj loj. Txawm li cas los xij, vim lawv cov qauv tshwj xeeb (ncej ntev txog kaum ntawm meters) thiab kev teeb tsa nyuaj, kev sim cavitation kev ua tau zoo (NPSHr kev txiav txim siab) rau ntsug turbine twj tso kua mis ua rau muaj teeb meem loj.

I. Kaw-Loop Test Rig: Precision vs. Spatial Constraints

1.Tsim cov ntsiab lus thiab cov txheej txheem

• Cov Khoom Siv Core: Kaw-loop system (lub tshuab nqus tsev twj tso kua mis, stabilizer tank, flowmeter, siab sensors) rau kev tswj lub siab nkag.

• Txheej txheem:

· Kho lub twj tso kua mis ceev thiab ntws tus nqi.

· Maj mam txo inlet siab kom txog thaum lub taub hau poob los ntawm 3% (NPSHr txhais taw tes).

· Sau lub siab tseem ceeb thiab xam NPSHr.

• Cov ntaub ntawv raug: ± 2%, ua raws li ISO 5199 tus qauv.

2. Kev sib tw rau Vertical Turbine Pumps

• Kev txwv qhov chaw: Standard kaw-voj rigs muaj ≤5 m ntsug qhov siab, tsis sib haum nrog cov twj tso kua mis ntev (ntev ntev: 10-30 m).

• Dynamic Behavior Distortion: Shortening shafts alters tseem ceeb speeds thiab vibration modes, skewing test results.

3. Cov ntawv thov kev lag luam

• Siv Cov Khoom Siv: Cov twj tso kua mis luv-shaft tob tob (ncej ≤5 m), tus qauv R&D.

• Case Study: Lub chaw tsim tshuaj paus twj tso kua mis txo NPSHr los ntawm 22% tom qab optimizing impeller tsim los ntawm 200 kaw-voj xeem.

II. Qhib-Loop Test Rig: Sib npaug Flexibility thiab raug

1. Cov ntsiab lus kuaj

• Qhib System:Siv lub tank kua theem sib txawv los yog lub tshuab nqus tsev twj rau inlet siab tswj (yooj yim tab sis tsis meej).

• Txhim kho qhov tseem ceeb:

· High-precision sib txawv siab transmitters (yuam kev ≤0.1% FS).

· Laser flowmeters (± 0.5% raug) hloov ib txwm turbine meters.

2. Vertical Turbine Pump Adaptations

• Deep-Well Simulation: Tsim cov shafts hauv av (qhov tob ≥ lub twj tso kua mis ntev) kom rov ua cov txheej txheem immersion.

• Kev kho cov ntaub ntawv:CFD qauv them nyiaj rau inlet siab poob los ntawm cov kav dej tsis kam.

III. Field Test: Real-World Validation

1. Cov ntsiab lus kuaj

• Kev Hloov Kho Kev Ua Haujlwm: Hloov lub siab nkag ntawm lub valve throttling lossis VFD kev hloov ceev los txheeb xyuas cov ntsiab lus ntawm lub taub hau.

• Cov qauv tseem ceeb:

NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv

(Yuav tsum tau ntsuas qhov nkag siab Pin, tshaj tawm vin, thiab dej kub.)

Tus txheej txheem

Txhim kho qhov tseeb siab sensors ntawm lub inlet flange.

Maj mam kaw inlet li qub thaum sau cov dej ntws, lub taub hau, thiab siab.

Lub ntsiab lus lub taub hau vs. inlet siab nkhaus los txheeb xyuas NPSHr inflection point.

2. Kev sib tw thiab kev daws teeb meem

• Yam cuam tshuam:

· Cov yeeb nkab kev co → Txhim kho cov kev vibration mounts.

· Gas entrainment → Siv inline roj cov ntsiab lus saib xyuas.

• Txhim kho qhov tseeb:

· Nruab nrab ntau qhov ntsuas.

· Tshawb xyuas kev vibration spectra (cavitation pib ua rau 1-4 kHz zog spikes).

IV. Scaled-Down Model Testing: Tus nqi-zoo kev pom

1. Similarity Theory Basis

•Scaling Laws: Tswj ceev ceev ns; scale impeller dimension raws li:

· QmQ=(DmD)3,HmH=(DmD)2

• Qauv Tsim:  1: 2 rau 1: 5 scale ratios; replicate cov ntaub ntawv thiab nto roughness.

2. Vertical Turbine Pump Qhov Zoo

•Space Compatibility: Cov qauv luv-ncej haum rau cov qauv kuaj rigs.

• Txuag Nqi: Cov nqi ntsuas txo qis rau 10-20% ntawm cov qauv ua tiav tag nrho.

Qhov chaw yuam kev thiab kho

•Qhov cuam tshuam:  Reynolds tus lej sib txawv → Siv cov qauv kho qhov kub ntxhov.

• Nto Roughness:  Polish qauv rau Ra≤0.8μm rau offset kev sib txhuam poob.

V. Digital Simulation: Virtual Test Kov

1. CFD qauv

• Txheej txheem:

Tsim tag nrho-flow-path 3D qauv.

Configure multiphase flow (dej + vapor) thiab cavitation qauv (xws li Schnerr-Sauer).

Ua kom txog thaum 3% taub hau poob; extract NPSHr.

• Kev lees paub: Cov txiaj ntsig CFD qhia ≤8% sib txawv los ntawm kev ntsuas lub cev hauv cov ntaub ntawv tshawb fawb.

2. Machine Learning Prediction

• Kev Qhia-Driven Approach:  Tsheb ciav hlau regression qauv ntawm cov ntaub ntawv keeb kwm; input impeller parameters (D2, β2, thiab lwm yam) los kwv yees NPSHr.

• Qhov zoo: Tshem tawm kev sim lub cev, txiav cov qauv tsim los ntawm 70%.

Xaus: Los ntawm "Empirical Guesswork" mus rau "Quantifiable Precision"

Vertical turbine twj cavitation kuaj yuav tsum kov yeej qhov kev xav tsis zoo uas "cov qauv tshwj xeeb txwv tsis pub kuaj qhov tseeb." Los ntawm kev sib koom ua ke kaw / qhib-voj rigs, kev sim teb, ntsuas cov qauv, thiab cov kev sim digital, cov kws ua haujlwm tuaj yeem ntsuas NPSHr kom ua kom zoo dua cov qauv tsim thiab kev saib xyuas. Raws li kev ntsuam xyuas hybrid thiab AI cov cuab yeej ua ntej, ua tiav kev pom thiab kev tswj hwm kev ua haujlwm cavitation yuav dhau los ua tus qauv coj ua.