Vertical Turbine Pumps များ၏ Cavitation စွမ်းဆောင်ရည် စမ်းသပ်ခြင်းအတွက် ဘုံနည်းလမ်းများနှင့် လက်တွေ့လမ်းညွှန်ချက်များ
Cavitation သည် လျှို့ဝှက်ခြိမ်းခြောက်မှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဒေါင်လိုက်တာဘိုင်ပန့် လည်ပတ်မှု၊ တုန်ခါမှု၊ ဆူညံမှုနှင့် လေတိုက်စားမှုတို့ကို ဖြစ်ပေါ်စေပြီး ဘေးအန္တရာယ် ချို့ယွင်းမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်။ သို့ရာတွင် ၎င်းတို့၏ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းပုံ (ရိုးတံအရှည်သည် မီတာဆယ်ဂဏန်းအထိ) နှင့် ရှုပ်ထွေးသောတပ်ဆင်မှုကြောင့်၊ ဒေါင်လိုက်တာဘိုင်ပန့်များအတွက် cavitation စွမ်းဆောင်ရည်စမ်းသပ်ခြင်း (NPSHr ပြဌာန်းချက်) သည် သိသာထင်ရှားသောစိန်ခေါ်မှုများဖြစ်လာသည်။
I. Closed-Loop Test Rig- တိကျမှုနှင့် Spatial ကန့်သတ်ချက်များ
1. စမ်းသပ်ခြင်းအခြေခံများနှင့် လုပ်ထုံးလုပ်နည်းများ
• Core စက်ပစ္စည်း- တိကျသော inlet ဖိအားထိန်းချုပ်မှုအတွက် အပိတ်စနစ် (လေဟာနယ်ပန့်၊ တည်ငြိမ်ဆေးကန်၊ စီးဆင်းမှုမီတာ၊ ဖိအားအာရုံခံကိရိယာများ)။
• လုပ်ထုံးလုပ်နည်း-
· ပန့်အမြန်နှုန်းနှင့် စီးဆင်းမှုနှုန်းကို ပြုပြင်ပါ။
· ခေါင်းကို 3% ကျသွားသည်အထိ (NPSHr အဓိပ္ပါယ်ဖွင့်ဆိုချက်) ဖြင့် အဝင်ဖိအားကို တဖြည်းဖြည်း လျှော့ချပါ။
· အရေးကြီးသောဖိအားကို မှတ်တမ်းတင်ပြီး NPSHr တွက်ချက်ပါ။
• ဒေတာတိကျမှု- ±2%၊ ISO 5199 စံနှုန်းများနှင့် ကိုက်ညီသည်။
2. Vertical Turbine Pumps များအတွက် စိန်ခေါ်မှုများ
• နေရာကန့်သတ်ချက်များ- စံပိတ်ကွင်းတူးစင်များတွင် ဒေါင်လိုက်အမြင့် ≤5 မီတာရှိပြီး၊ ရိုးတံရှည်ပန့်များနှင့် တွဲဖက်၍မရပါ (ပုံမှန်ရိုးတံအရှည်- 10-30 မီတာ)။
• Dynamic Behavior Distortion- အတိုကောက်များသည် အရေးကြီးသော အမြန်နှုန်းများနှင့် တုန်ခါမှုမုဒ်များကို ပြောင်းလဲစေပြီး စမ်းသပ်မှုရလဒ်များကို လှည့်ပတ်စေသည်။
3. လုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများ
• Cases ကိုအသုံးပြုပါ- ရှပ်တိုရေတွင်းတွင်းပန့်များ (shaft ≤5 m)၊ နမူနာပုံစံ R&D။
• ဖြစ်ရပ်မှန်လေ့လာမှု- ပန့်ထုတ်လုပ်သူသည် အပိတ်အဝိုင်းစမ်းသပ်မှု 22 ဖြင့် impeller ဒီဇိုင်းကို ပိုကောင်းအောင်ပြုလုပ်ပြီးနောက် NPSHr ကို 200% လျှော့ချခဲ့သည်။
II Open-Loop Test Rig- Flexibility နှင့် Accuracy ကို ချိန်ခွင်လျှာညှိခြင်း။
1. စမ်းသပ်ခြင်းအခြေခံမူများ
• စနစ်ဖွင့်ပါ-အဝင်ဖိအားထိန်းချုပ်ရန်အတွက် တိုင်ကီအရည်အဆင့် ကွာခြားချက်များ သို့မဟုတ် လေဟာနယ်ပန့်များကို အသုံးပြုသည် (ရိုးရှင်းသော်လည်း တိကျမှုနည်းသည်)။
• သော့မွမ်းမံမှုများ-
· တိကျမှုမြင့်မားသော ကွဲပြားသောဖိအားထုတ်လွှင့်ခြင်း (error ≤0.1% FS)။
· သမားရိုးကျ တာဘိုင်မီတာများကို အစားထိုးသည့် လေဆာစီးဆင်းမှုမီတာ (±0.5% တိကျမှု)။
2. Vertical Turbine Pump အလိုက်သင့် ပြောင်းလဲမှုများ
• Deep-Well Simulation- နှစ်မြှုပ်မှုအခြေအနေများကိုပုံတူပွားရန် မြေအောက်ရှပ်များ (depth ≥ pump shaft length) ကိုတည်ဆောက်ပါ။
• ဒေတာပြင်ဆင်ခြင်း-CFD မော်ဒယ်လ်သည် ပိုက်လိုင်းခံနိုင်ရည်ကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာသော အဝင်ဖိအားဆုံးရှုံးမှုများအတွက် လျော်ကြေးပေးသည်။
III ကွင်းဆင်းစစ်ဆေးခြင်း- ကမ္ဘာတဝှမ်း မှန်ကန်ကြောင်း အတည်ပြုခြင်း။
1. စမ်းသပ်ခြင်းအခြေခံမူများ
• လည်ပတ်မှုဆိုင်ရာ ပြုပြင်ပြောင်းလဲမှုများ- ခေါင်းကျနေသောနေရာများကို ခွဲခြားသတ်မှတ်ရန်အတွက် valve throttling သို့မဟုတ် VFD အမြန်နှုန်းပြောင်းလဲမှုများမှတစ်ဆင့် inlet pressure ကို ပြုပြင်ပါ။
• သော့ဖော်မြူလာ-
NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv
(ဝင်ပေါက်ဖိအားကို တိုင်းတာရန် Pin၊ အလျင် vin နှင့် အရည်အပူချိန်တို့ လိုအပ်သည်။)
လုပ်ထုံးလုပ်နည်း
အဝင်အနားကွပ်တွင် တိကျမှုမြင့်မားသော ဖိအားအာရုံခံကိရိယာများကို တပ်ဆင်ပါ။
စီးဆင်းမှု၊ ဦးခေါင်းနှင့် ဖိအားများကို မှတ်တမ်းတင်နေစဉ်အတွင်း inlet valves များကို တဖြည်းဖြည်းပိတ်ပါ။
NPSHr inflection point ကိုခွဲခြားသတ်မှတ်ရန် Plot head vs. inlet pressure curve
2. စိန်ခေါ်မှုများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ
• အနှောင့်အယှက်ဖြစ်စေသောအချက်များ-
· ပိုက်တုန်ခါမှု → တုန်ခါမှုဆန့်ကျင်သည့် mount များကို တပ်ဆင်ပါ။
· ဓာတ်ငွေ့တွင်း → ဓာတ်ငွေ့ပါဝင်မှု မော်နီတာများကို အသုံးပြုပါ။
• တိကျမှုမြှင့်တင်မှုများ-
· ပျမ်းမျှ အတိုင်းအတာများစွာ။
· တုန်ခါမှုရောင်စဉ်ကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာပါ (cavitation စတင်ခြင်းသည် 1-4 kHz စွမ်းအင် spikes) ကို အစပျိုးစေသည်။
IV အတိုင်းအတာ-အောက် မော်ဒယ်စမ်းသပ်ခြင်း- ကုန်ကျစရိတ်-ထိရောက်သော ထိုးထွင်းသိမြင်မှု
1. Similarity Theory အခြေခံ
• အတိုင်းအတာဥပဒေများ- တိကျသောအမြန်နှုန်းကိုထိန်းသိမ်းရန် ns; စကေး impeller အတိုင်းအတာများ-
· QmQ=(DmD)3၊HmH=(DmD)၂
• မော်ဒယ် ဒီဇိုင်း- 1:2 မှ 1:5 စကေးအချိုးများ; ပစ္စည်းများနှင့် မျက်နှာပြင်ကြမ်းတမ်းမှုကို ပုံတူကူးပါ။
2. Vertical Turbine Pump အားသာချက်များ
•Space Compatibility- ရှပ်တိုမော်ဒယ်များသည် စံစမ်းသပ်ကိရိယာများနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။
•ကုန်ကျစရိတ်သက်သာခြင်း- စမ်းသပ်မှုစရိတ်စကေး အပြည့်ရှိသော ရှေ့ပြေးပုံစံများ၏ 10-20% သို့ လျှော့ချသည်။
အမှားအရင်းအမြစ်များနှင့် ပြင်ဆင်မှုများ
•စကေးသက်ရောက်မှုများ- Reynolds နံပါတ်သွေဖီခြင်း → လှိုင်းထန်ခြင်း ပြုပြင်ခြင်းပုံစံများကို အသုံးပြုပါ။
• မျက်နှာပြင် ကြမ်းတမ်းမှု- ပွတ်တိုက်မှုဆုံးရှုံးမှုကို ထေမိရန် ပိုလန်မော်ဒယ်များRa≤0.8μm။
V. ဒစ်ဂျစ်တယ် သရုပ်သကန်- Virtual Testing တော်လှန်ရေး
1. CFD မော်ဒယ်လ်
• လုပ်ငန်းစဉ်-
full-flow-path 3D မော်ဒယ်များကို တည်ဆောက်ပါ။
multiphase စီးဆင်းမှု (ရေ + အငွေ့) နှင့် cavitation မော်ဒယ်များ (ဥပမာ၊ Schnerr-Sauer) ကို စီစဉ်သတ်မှတ်ပါ။
3% ခေါင်းကျသွားသည်အထိ ထပ်လောင်းပါ။ NPSHr ကို ထုတ်ယူပါ။
• အတည်ပြုချက်- CFD ရလဒ်များသည် ဖြစ်ရပ်လေ့လာမှုများတွင် ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာစစ်ဆေးမှုများမှ ≤8% သွေဖည်မှုကို ပြသသည်။
2. Machine Learning Prediction
• ဒေတာအခြေပြု ချဉ်းကပ်နည်း- သမိုင်းအချက်အလက်များအပေါ် ဆုတ်ယုတ်မှုပုံစံများကို လေ့ကျင့်ပါ။ NPSHr ကို ခန့်မှန်းရန် input impeller parameters (D2, β2, etc.)
• အားသာချက်- ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာစမ်းသပ်မှုများကို ဖယ်ရှားပြီး ဒီဇိုင်းစက်ဝန်းများကို 70% ဖြတ်တောက်သည်။
နိဂုံး- "Empirical Guesswork" မှ "Quantifiable Precision" သို့
Vertical turbine pump cavitation testing "ထူးခြားသောဖွဲ့စည်းပုံများသည် တိကျသောစမ်းသပ်မှုကို ဟန့်တားသည်" ဟူသော အထင်လွဲမှုကို ကျော်လွှားရမည်ဖြစ်သည်။ အပိတ်/အဖွင့်-ကွင်းဆက်တူးစင်များ၊ ကွင်းဆင်းစစ်ဆေးမှုများ၊ အတိုင်းအတာ မော်ဒယ်များနှင့် ဒစ်ဂျစ်တယ် သရုပ်ဖော်မှုများကို ပေါင်းစပ်ခြင်းဖြင့် အင်ဂျင်နီယာများသည် ဒီဇိုင်းများနှင့် ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုဗျူဟာများကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် NPSHr ကို အရေအတွက်အဖြစ် သတ်မှတ်နိုင်သည်။ ပေါင်းစပ်စမ်းသပ်ခြင်းနှင့် AI ကိရိယာများ တိုးတက်လာသည်နှင့်အမျှ၊ အပြည့်အဝမြင်နိုင်စွမ်းနှင့် cavitation စွမ်းဆောင်ရည်အပေါ် ထိန်းချုပ်မှုကို ရရှိခြင်းသည် စံအလေ့အကျင့်ဖြစ်လာမည်ဖြစ်သည်။