Кавитация – бул жашыруун коркунуч  тик турбиналык насос  термелүү, ызы-чуу жана дөңгөлөктүн эрозиясын пайда кылып, катастрофалык бузулууларга алып келет. Бирок, алардын уникалдуу түзүлүшү (валдын узундугу ондогон метрге чейин) жана татаал орнотулгандыктан, вертикалдуу турбиналык насостор үчүн кавитациянын натыйжалуулугун текшерүү (NPSHr аныктоо) олуттуу кыйынчылыктарды жаратат.

I. Жабык цикл тестирлөө прибору: тактык жана мейкиндик чектөөлөрү

1.Тест жүргүзүүнүн принциптери жана процедуралары

• Негизги жабдуулар: Кирүүчү басымды так көзөмөлдөө үчүн жабык цикл системасы (вакуумдук насос, стабилизатор багы, чыгым өлчөгүч, басым сенсорлору).

• Процедура:

· Насостун ылдамдыгын жана агымынын ылдамдыгын оңдоо.

· Башы 3% га түшкүчө кирүүчү басымды акырындык менен азайтыңыз (NPSHr аныктоо чекити).

· Критикалык басымды жазыңыз жана NPSHr эсептеңиз.

• Маалыматтын тактыгы: ±2%, ISO 5199 стандарттарына туура келет.

2. Вертикалдык турбиналык насостордун кыйынчылыктары

• мейкиндиктин чектөөлөрү: Стандарттуу жабык контурлуу бургулоо вертикалдык бийиктиги ≤5 м, узун валдуу насостор менен шайкеш келбейт (типтүү валдын узундугу: 10–30 м).

• Динамикалык жүрүм-турумдун бурмаланышы: Валдарды кыскартуу критикалык ылдамдыктарды жана титирөө режимдерин өзгөртүп, тесттин жыйынтыгын бурмалайт.

3. Өнөр жай колдонмолору

• Колдонуу учурлары: Кыска валдуу терең скважина насостору (валь ≤5 м), прототиби R&D.

• Окуяны изилдөө: насостун өндүрүүчүсү 22 жабык цикл тесттери аркылуу дөңгөлөктүн дизайнын оптималдаштыргандан кийин NPSHrды 200% кыскартты.

II. Open-Loop Test Rig: Ийкемдүүлүк менен тактыктын тең салмактуулугу

1. Сыноо принциптери

• Ачык система:Кирүүчү басымды көзөмөлдөө үчүн резервуардын суюктук деңгээлинин айырмасын же вакуумдук насосторду колдонот (жөнөкөй, бирок азыраак так).

• Негизги жаңыртуулар:

· Жогорку тактыктагы дифференциалдык басым өткөргүчтөрү (ката ≤0.1% FS).

· Салттуу турбиналык эсептегичтерди алмаштыруучу лазердик чыгым өлчөгүчтөр (±0.5% тактык).

2. Вертикалдык турбиналык насостун адаптациялары

• Терең скважина симуляциясы: сууга чөмүлүү шарттарын кайталоо үчүн жер астындагы шахталарды (тереңдик ≥ насос валынын узундугу) куруңуз.

• Дайындарды оңдоо:CFD моделдөө түтүк каршылык менен шартталган кириш басым жоготуулардын ордун толтурат.

III. Талаа тестирлөө: реалдуу дүйнө текшерүү

1. Сыноо принциптери

• Операциялык жөндөөлөр: Клапанды тескөө же VFD ылдамдыгын өзгөртүү аркылуу баштын түшүү чекиттерин аныктоо үчүн кириш басымын модуляциялаңыз.

• Негизги формула:

NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv

(Кирүүчү басымдын PIN, ылдамдык вин жана суюктуктун температурасын өлчөөнү талап кылат.)

процедура

Кирүүчү фланецке жогорку тактыктагы басым сенсорлорун орнотуңуз.

Агымды, башты жана басымды жазып жатканда, кирүүчү клапандарды акырындык менен жабыңыз.

NPSHr бурулуу чекитин аныктоо үчүн баш менен кирүүчү басымдын ийри сызыгын түзүңүз.

2. Кыйынчылыктар жана чечимдер

• Интерференция факторлору:

· Түтүктөрдүн титирөөсү → Вибрацияга каршы орнотмолорду орнотуу.

· Газды тартуу → Газдын ичиндеги мониторлорду колдонуңуз.

• Тактыгын жогорулатуу:

· Орточо бир нече өлчөө.

· Термелүү спектрлерин талдоо (кавитациянын башталышы 1–4 кГц энергиянын кескин өсүшүн пайда кылат).

IV. Кичирейтилген моделди тестирлөө: үнөмдүү инсайттар

1. Окшоштук теориясынын негизи

• Масштабдоо мыйзамдары: Белгилүү ылдамдыкты сактоо ns; шкала дөңгөлөктүн өлчөмдөрү төмөнкүдөй:

· QmQ=(DmD)3,HmH=(DmD)2

•Модель дизайны:  1:2 - 1:5 масштабдагы катыштар; репликациялоочу материалдарды жана бетинин тегиздигин.

2. Вертикалдык турбиналык насостун артыкчылыктары

•Космостук шайкештик: Кыска валдуу моделдер стандарттык сыноо станокторуна туура келет.

•Чыгымдарды үнөмдөө: Сыноо чыгымдары толук масштабдуу прототиптердин 10-20% га чейин кыскарган.

Ката булактары жана оңдоолор

•Масштаб эффекттери:  Рейнольдс санынын четтөөлөрү → Турбуленттүүлүктү оңдоо моделдерин колдонуңуз.

•Беттик тегиздик:  Поляк моделдери сүрүлүү жоготууларынын ордун толтуруу үчүн Ra≤0.8μm.

V. Digital Simulation: Virtual Testing Revolution

1. CFD моделдөө

•Процесс:

Толук агымдуу 3D моделдерин түзүңүз.

Көп фазалуу агымды (суу + буу) жана кавитация моделдерин конфигурациялаңыз (мисалы, Шнерр-Зауэр).

3% баштын түшүшүнө чейин кайталаъыз; NPSHr чыгаруу.

• Текшерүү: CFD натыйжалары кейс изилдөөлөрүндө физикалык тесттерден ≤8% четтөөнү көрсөтөт.

2. Машинаны үйрөнүүнү болжолдоо

• Маалыматтарга негизделген мамиле:  Тарыхый маалыматтар боюнча регрессия моделдерин үйрөтүү; киргизүү дөңгөлөктүн параметрлери (D2, β2, ж.б.) NPSHr болжолдоо үчүн.

• Артыкчылыгы: Физикалык тестирлөөнү жок кылат, дизайн циклдерин 70% кыскартат.

Жыйынтык: "Эмпирикалык божомолдордон" "Сандык тактыкка" чейин

Вертикалдуу турбиналык насостун кавитациясын сыноо "уникалдуу структуралар так сыноого тоскоол болот" деген жаңылыш түшүнүктү жеңүүгө тийиш. Жабык/ачык цикл жабдыктарын, талаа сыноолорун, масштабдуу моделдерди жана санариптик симуляцияларды айкалыштыруу менен инженерлер дизайнды жана техникалык тейлөө стратегияларын оптималдаштыруу үчүн NPSHr санын аныктай алышат. Гибриддик тестирлөө жана AI инструменттери илгерилеген сайын, кавитациянын иштешин толук көрүүгө жана көзөмөлдөөгө жетишүү стандарттуу практикага айланат.