Dòighean Coitcheann agus Stiùireadh Practaigeach airson Deuchainn Coileanaidh Cavitation air Pumpaichean Turbine Inghearach
Tha cavitation na chunnart falaichte dha pumpa roth-uidheam dìreach obrachadh, ag adhbhrachadh crith, fuaim, agus bleith impeller a dh'fhaodadh leantainn gu fàilligeadh tubaisteach. Ach, mar thoradh air an structar sònraichte aca (fada seafta suas ri deichean mheatairean) agus stàladh iom-fhillte, tha deuchainn dèanadais cavitation (dearbhadh NPSHr) airson pumpaichean roth-uidheam dìreach nan dùbhlan mòr.
I. Inneal Deuchainn Lùb Dùinte: Precision vs Cuingeachaidhean Spàsail
1.Testing Prionnsabalan agus Dòighean-obrach
• Prìomh Uidheam: Siostam lùb dùinte (pump falamh, tanca stàbaill, sruth-sruth, mothachairean cuideam) airson smachd cuideam inlet mionaideach.
• Modh-obrach:
· Ceartaich astar pumpa agus ìre sruth.
· Mean air mhean lughdaich cuideam a-steach gus an tuit ceann 3% (puing mìneachaidh NPSHr).
· Clàraich cuideam èiginneach agus obrachadh a-mach NPSHr.
• Cruinneas dàta: ±2%, a rèir inbhean ISO 5199.
2. Dùbhlain airson Pumpaichean Turbine Vertical
• Crìochan fànais: Tha feannagan lùb dùinte àbhaisteach ≤5 m de dh'àirde dìreach, neo-chòrdail ri pumpaichean fada (fad cas àbhaisteach: 10-30 m).
• Saobhadh Giùlan Dynamic: Bidh giorrachadh shailean ag atharrachadh astaran èiginneach agus modhan crathaidh, a’ toirt sùil air toraidhean deuchainn.
3. Gnìomhachas Tagraidhean
• Cùisean Cleachdaidh: Pumpaichean tobar domhainn le cumadh goirid (seata ≤5 m), prototype R&D.
• Sgrùdadh Cùise: Lùghdaich saothraiche pumpa NPSHr 22% às deidh dealbhadh impeller a bharrachadh tro 200 deuchainn lùb dùinte.
II. Rig Deuchainn Open-Loop: A’ cothromachadh sùbailteachd agus cruinneas
1. Prionnsabalan Deuchainn
• Siostam fosgailte:A’ cleachdadh eadar-dhealachaidhean ìre lionn tanca no pumpaichean falamh airson smachd cuideam a-staigh (nas sìmplidh ach nas mionaidiche).
• Prìomh leasachaidhean:
· Luchd-sgaoilidh cuideam eadar-dhealaichte àrd-chruinneas (mearachd ≤0.1% FS).
· Meatairean sruthadh laser (±0.5% cruinneas) an àite meatairean roth-uidheam traidiseanta.
2. Inghearach Turbine Pump Atharrachaidhean
• Samhlachadh Deep-Well: Tog shailean fon talamh (doimhneachd ≥ fad shailean pumpaidh) gus suidheachaidhean bogaidh ath-riochdachadh.
• Ceartachadh Dàta:Tha modaladh CFD a’ dèanamh dìoladh airson call cuideam a-staigh air adhbhrachadh le strì an aghaidh loidhne-phìoban.
III. Deuchainn làraich: Dearbhadh Cruinneil
1. Prionnsabalan Deuchainn
• Atharrachaidhean Obrachaidh: Mion-atharraich cuideam a-steach tro smeòrach bhalbhaichean no atharrachaidhean astair VFD gus puingean tuiteam cinn a chomharrachadh.
• Prìomh fhoirmle:
NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv
(Feumar a bhith a’ tomhas cuideam inlet Pin, velocity vin, agus teòthachd siùbhlach.)
Modh-obrach
Stàlaich mothachairean cuideam àrd-chruinneas aig an flange inlet.
Mean air mhean dùin bhalbhaichean a-steach fhad ‘s a bhios tu a’ clàradh sruthadh, ceann agus cuideam.
Ceann cuilbheart vs lùb cuideam inlet gus puing tionndaidh NPSHr a chomharrachadh.
2.Challenges and Solutions
• Factaran eadar-theachd:
· Crith pìoba → Cuir a-steach innealan an-aghaidh crith.
· Inntrigeadh gas → Cleachd sgrùdairean susbaint gas in-loidhne.
• Àrdachadh Cruinneas:
· Iomadh tomhas cuibheasach.
· Dèan sgrùdadh air speactra crathaidh (bidh tòiseachadh cavitation a’ piobrachadh spìcean lùth 1–4 kHz).
IV. Deuchainn Modail le Sgèile: Lèirsinnean cosg-èifeachdach
1. Bunait Teòiridh Co-chosmhail
•Laighean Sgèileadh: Cùm astar sònraichte ns; meudan impeller sgèile mar:
· QmQ = (DmD)3, HmH = (DmD)2
• Dealbhadh Modail: co-mheasan sgèile 1: 2 gu 1: 5; ath-riochdachadh stuthan agus garbh uachdar.
2. Buannachdan Pumpa Turbine Vertical
• Co-fhreagarrachd àite: Bidh modalan le cumadh goirid a’ freagairt air feannagan deuchainn àbhaisteach.
•Sàbhalaidhean cosgais: Lùghdaich cosgaisean deuchainn gu 10-20% de prototypes làn-sgèile.
Stòran Mearachd agus Ceartachaidhean
• Buaidh air sgèile: Diofar àireamhan Reynolds → Cuir a-steach modalan ceartachaidh buaireadh.
•Garbhachd an uachdar: Modalan Pòlach gu Ra≤0.8μm gus cuir an-aghaidh call brisidh.
V. Simulation didseatach: Tionndadh deuchainn brìgheil
1. Modail CFD
•Pròiseas:
Tog modalan làn-sruth 3D slighe.
Dèan rèiteachadh air sruthadh multiphase (uisge + vapor) agus modalan cavitation (me, Schnerr-Sauer).
Dèan ath-aithris gus an tuit ceann 3%; toirt a-mach NPSHr.
• Dearbhadh: Tha toraidhean CFD a’ nochdadh ≤8% dealachadh bho dheuchainnean corporra ann an sgrùdaidhean cùise.
2. Ro-innse Ionnsachadh Inneal
• Dòigh-obrach air a stiùireadh le dàta: Modalan ath-thrèanadh air dàta eachdraidheil; paramadairean impeller cuir a-steach (D2, β2, msaa) gus ro-innse NPSHr.
• Buannachd: A’ cuir às do dheuchainnean corporra, a’ gearradh chuairtean dealbhaidh 70%.
Co-dhùnadh: Bho "Empirical Guesswork" gu "Quantifiable Precision"
Feumaidh deuchainn cavitation pumpa roth-uidheam inghearach faighinn thairis air a’ mhì-thuigse gu bheil “structaran sònraichte a’ cur casg air deuchainnean ceart. Le bhith a’ cothlamadh feannagan dùinte / lùb fosgailte, deuchainnean achaidh, modalan sgèile, agus samhlaidhean didseatach, faodaidh innleadairean tomhas NPSHr gus dealbhadh agus ro-innleachdan cumail suas a mheudachadh. Mar a thèid innealan deuchainn tar-chinealach agus AI air adhart, bidh coileanadh làn fhaicsinneachd agus smachd air coileanadh cavitation gu bhith na chleachdadh àbhaisteach.