పుచ్చు అనేది ఒక దాచిన ముప్పు  నిలువు టర్బైన్ పంపు  ఆపరేషన్, కంపనం, శబ్దం మరియు ఇంపెల్లర్ కోతకు కారణమవుతుంది, ఇది విపత్కర వైఫల్యాలకు దారితీస్తుంది. అయితే, వాటి ప్రత్యేక నిర్మాణం (పదుల మీటర్ల వరకు షాఫ్ట్ పొడవు) మరియు సంక్లిష్టమైన సంస్థాపన కారణంగా, నిలువు టర్బైన్ పంపుల కోసం పుచ్చు పనితీరు పరీక్ష (NPSHr నిర్ణయం) గణనీయమైన సవాళ్లను కలిగిస్తుంది.

I. క్లోజ్డ్-లూప్ టెస్ట్ రిగ్: ప్రెసిషన్ vs. ప్రాదేశిక పరిమితులు

1. పరీక్షా సూత్రాలు మరియు విధానాలు

• ప్రధాన పరికరాలు: ఖచ్చితమైన ఇన్లెట్ పీడన నియంత్రణ కోసం క్లోజ్డ్-లూప్ వ్యవస్థ (వాక్యూమ్ పంప్, స్టెబిలైజర్ ట్యాంక్, ఫ్లోమీటర్, పీడన సెన్సార్లు).

• విధానం:

· పంపు వేగం మరియు ప్రవాహ రేటును పరిష్కరించండి.

· తల 3% తగ్గే వరకు ఇన్లెట్ పీడనాన్ని క్రమంగా తగ్గించండి (NPSHr నిర్వచన స్థానం).

· క్లిష్టమైన ఒత్తిడిని నమోదు చేయండి మరియు NPSHrని లెక్కించండి.

• డేటా ఖచ్చితత్వం: ±2%, ISO 5199 ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా.

2. నిలువు టర్బైన్ పంపులకు సవాళ్లు

• స్థల పరిమితులు: ప్రామాణిక క్లోజ్డ్-లూప్ రిగ్‌లు ≤5 మీటర్ల నిలువు ఎత్తును కలిగి ఉంటాయి, లాంగ్-షాఫ్ట్ పంపులతో (సాధారణ షాఫ్ట్ పొడవు: 10–30 మీ) అనుకూలంగా ఉండవు.

• డైనమిక్ బిహేవియర్ డిస్టార్షన్: షాఫ్ట్‌లను కుదించడం వలన క్లిష్టమైన వేగం మరియు వైబ్రేషన్ మోడ్‌లు మారుతాయి, పరీక్ష ఫలితాలు వక్రీకరించబడతాయి.

3. ఇండస్ట్రీ అప్లికేషన్స్

• వినియోగ సందర్భాలు: షార్ట్-షాఫ్ట్ డీప్-వెల్ పంపులు (షాఫ్ట్ ≤5 మీ), ప్రోటోటైప్ R&D.

• కేస్ స్టడీ: 22 క్లోజ్డ్-లూప్ పరీక్షల ద్వారా ఇంపెల్లర్ డిజైన్‌ను ఆప్టిమైజ్ చేసిన తర్వాత ఒక పంప్ తయారీదారు NPSHrని 200% తగ్గించారు.

II. ఓపెన్-లూప్ టెస్ట్ రిగ్: వశ్యత మరియు ఖచ్చితత్వాన్ని సమతుల్యం చేయడం

1. పరీక్షా సూత్రాలు

• ఓపెన్ సిస్టమ్:ఇన్లెట్ ప్రెజర్ నియంత్రణ కోసం ట్యాంక్ ద్రవ స్థాయి తేడాలు లేదా వాక్యూమ్ పంపులను ఉపయోగిస్తుంది (సరళమైనది కానీ తక్కువ ఖచ్చితమైనది).

• కీలక అప్‌గ్రేడ్‌లు:

· అధిక-ఖచ్చితత్వ అవకలన పీడన ట్రాన్స్‌మిటర్లు (లోపం ≤0.1% FS).

· సాంప్రదాయ టర్బైన్ మీటర్ల స్థానంలో లేజర్ ఫ్లోమీటర్లు (±0.5% ఖచ్చితత్వం).

2. నిలువు టర్బైన్ పంప్ అడాప్టేషన్లు

• డీప్-వెల్ సిమ్యులేషన్: ఇమ్మర్షన్ పరిస్థితులను ప్రతిబింబించడానికి భూగర్భ షాఫ్ట్‌లను (లోతు ≥ పంప్ షాఫ్ట్ పొడవు) నిర్మించండి.

• డేటా దిద్దుబాటు:పైప్‌లైన్ నిరోధకత వల్ల కలిగే ఇన్‌లెట్ పీడన నష్టాలను CFD మోడలింగ్ భర్తీ చేస్తుంది.

III. ఫీల్డ్ టెస్టింగ్: రియల్-వరల్డ్ వాలిడేషన్

1. పరీక్షా సూత్రాలు

• ఆపరేషనల్ సర్దుబాట్లు: హెడ్ డ్రాప్ పాయింట్లను గుర్తించడానికి వాల్వ్ థ్రోట్లింగ్ లేదా VFD వేగ మార్పుల ద్వారా ఇన్లెట్ ప్రెజర్‌ను మాడ్యులేట్ చేయండి.

• కీలక సూత్రం:

NPSHr=NPSHr=ρgపిన్+2gvin2−ρgPv

(ఇన్లెట్ పీడనం పిన్, వేగం విన్ మరియు ద్రవ ఉష్ణోగ్రతను కొలవడం అవసరం.)

విధానము

ఇన్లెట్ ఫ్లాంజ్ వద్ద అధిక-ఖచ్చితత్వ పీడన సెన్సార్లను వ్యవస్థాపించండి.

ప్రవాహం, తల మరియు పీడనాన్ని నమోదు చేస్తున్నప్పుడు ఇన్లెట్ వాల్వ్‌లను క్రమంగా మూసివేయండి.

NPSHr వంపు బిందువును గుర్తించడానికి ప్లాట్ హెడ్ vs. ఇన్లెట్ ప్రెజర్ కర్వ్.

2. సవాళ్లు మరియు పరిష్కారాలు

• జోక్యం కారకాలు:

· పైప్ వైబ్రేషన్ → యాంటీ-వైబ్రేషన్ మౌంట్‌లను ఇన్‌స్టాల్ చేయండి.

· గ్యాస్ ఎంట్రెయిన్మెంట్ → ఇన్లైన్ గ్యాస్ కంటెంట్ మానిటర్లను ఉపయోగించండి.

• ఖచ్చితత్వ మెరుగుదలలు:

· సగటు బహుళ కొలతలు.

· వైబ్రేషన్ స్పెక్ట్రాను విశ్లేషించండి (పుచ్చు ప్రారంభం 1–4 kHz శక్తి స్పైక్‌లను ప్రేరేపిస్తుంది).

IV. స్కేల్డ్-డౌన్ మోడల్ టెస్టింగ్: ఖర్చు-సమర్థవంతమైన అంతర్దృష్టులు

1. సారూప్యత సిద్ధాంతం ఆధారం

• స్కేలింగ్ చట్టాలు: నిర్దిష్ట వేగం ns నిర్వహించండి; ఇంపెల్లర్ కొలతలు ఇలా స్కేల్ చేయండి:

· QmQ=(డిఎమ్‌డి)3, హెచ్‌ఎమ్‌హెచ్=(డిఎమ్‌డి)2

• మోడల్ డిజైన్:  1:2 నుండి 1:5 స్కేల్ నిష్పత్తులు; పదార్థాలు మరియు ఉపరితల కరుకుదనాన్ని ప్రతిబింబిస్తాయి.

2. నిలువు టర్బైన్ పంప్ ప్రయోజనాలు

•స్థల అనుకూలత: షార్ట్-షాఫ్ట్ మోడల్‌లు ప్రామాణిక పరీక్ష రిగ్‌లకు సరిపోతాయి.

• ఖర్చు ఆదా: పూర్తి స్థాయి నమూనాల పరీక్ష ఖర్చులు 10–20%కి తగ్గాయి.

ఎర్రర్ సోర్సెస్ మరియు దిద్దుబాట్లు

•స్కేల్ ఎఫెక్ట్స్:  రేనాల్డ్స్ సంఖ్య విచలనాలు → అల్లకల్లోల దిద్దుబాటు నమూనాలను వర్తింపజేయండి.

•ఉపరితల కరుకుదనం:  ఘర్షణ నష్టాలను భర్తీ చేయడానికి పోలిష్ నమూనాలను Ra≤0.8μm కు.

V. డిజిటల్ సిమ్యులేషన్: వర్చువల్ టెస్టింగ్ విప్లవం

1. CFD మోడలింగ్

• ప్రక్రియ:

పూర్తి-ప్రవాహ-మార్గ 3D నమూనాలను నిర్మించండి.

బహుళ దశ ప్రవాహాన్ని (నీరు + ఆవిరి) మరియు పుచ్చు నమూనాలను (ఉదా., ష్నెర్-సౌర్) కాన్ఫిగర్ చేయండి.

3% హెడ్ డ్రాప్ అయ్యే వరకు పునరావృతం చేయండి; NPSHr ను సంగ్రహించండి.

• ధ్రువీకరణ: కేస్ స్టడీస్‌లో భౌతిక పరీక్షల నుండి CFD ఫలితాలు ≤8% విచలనాన్ని చూపుతాయి.

2. మెషిన్ లెర్నింగ్ ప్రిడిక్షన్

• డేటా ఆధారిత విధానం:  చారిత్రక డేటాపై రిగ్రెషన్ మోడళ్లకు శిక్షణ ఇవ్వండి; NPSHr ను అంచనా వేయడానికి ఇన్‌పుట్ ఇంపెల్లర్ పారామితులు (D2, β2, మొదలైనవి).

• ప్రయోజనం: భౌతిక పరీక్షలను తొలగిస్తుంది, డిజైన్ చక్రాలను 70% తగ్గిస్తుంది.

ముగింపు: "అనుభావిక అంచనా" నుండి "పరిమాణాత్మక ఖచ్చితత్వం" వరకు

"ప్రత్యేకమైన నిర్మాణాలు ఖచ్చితమైన పరీక్షను నిరోధిస్తాయి" అనే అపోహను వర్టికల్ టర్బైన్ పంప్ కావిటేషన్ టెస్టింగ్ అధిగమించాలి. క్లోజ్డ్/ఓపెన్-లూప్ రిగ్‌లు, ఫీల్డ్ టెస్ట్‌లు, స్కేల్డ్ మోడల్‌లు మరియు డిజిటల్ సిమ్యులేషన్‌లను కలపడం ద్వారా, ఇంజనీర్లు డిజైన్‌లు మరియు నిర్వహణ వ్యూహాలను ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి NPSHrని లెక్కించవచ్చు. హైబ్రిడ్ టెస్టింగ్ మరియు AI సాధనాలు ముందుకు సాగుతున్న కొద్దీ, కావిటేషన్ పనితీరుపై పూర్తి దృశ్యమానత మరియు నియంత్రణను సాధించడం ప్రామాణిక పద్ధతిగా మారుతుంది.