Kavitatsiya - bu yashirin tahdid  vertikal turbinali nasos  tebranish, shovqin va pervanel eroziyasini keltirib chiqaradigan, bu halokatli nosozliklarga olib kelishi mumkin. Biroq, ularning o'ziga xos tuzilishi (valning uzunligi o'nlab metrgacha) va murakkab o'rnatish tufayli vertikal turbinali nasoslar uchun kavitatsiya ishlashini tekshirish (NPSHr aniqlash) muhim qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi.

I. Yopiq tsiklli sinov qurilmasi: aniqlik va fazoviy cheklovlar

1.Test tamoyillari va tartiblari

• Asosiy uskunalar: Kirish bosimini aniq nazorat qilish uchun yopiq tizim (vakuum pompasi, stabilizator tanki, oqim o'lchagich, bosim sensori).

• Jarayon:

· Nasos tezligini va oqim tezligini aniqlang.

· Bosh 3% ga tushguncha kirish bosimini asta-sekin kamaytiring (NPSHr aniqlash nuqtasi).

· Kritik bosimni yozib oling va NPSHr ni hisoblang.

• Ma'lumotlarning aniqligi: ±2%, ISO 5199 standartlariga mos keladi.

2. Vertikal turbinali nasoslar uchun qiyinchiliklar

• Bo'sh joy cheklovlari: standart yopiq konturli dastgohlar ≤5 m vertikal balandlikka ega, uzun valli nasoslar bilan mos kelmaydi (odatiy mil uzunligi: 10–30 m).

• Dinamik xatti-harakatning buzilishi: vallarni qisqartirish kritik tezlik va tebranish rejimlarini o'zgartiradi, sinov natijalarini burishtiradi.

3. Sanoat ilovalari

• Foydalanish holatlari: Qisqa valli chuqur quduqli nasoslar (val ≤5 m), prototip R&D.

• O'rganish misoli: Nasos ishlab chiqaruvchisi 22 ta yopiq kontur sinovlari orqali pervanel dizaynini optimallashtirgandan so'ng NPSHrni 200% ga kamaytirdi.

II. Ochiq tsiklli sinov qurilmasi: moslashuvchanlik va aniqlikni muvozanatlash

1. Sinov tamoyillari

• Ochiq tizim:Kirish bosimini nazorat qilish uchun (oddiyroq, ammo kamroq aniq) tank suyuqlik darajasidagi farqlardan yoki vakuum nasoslaridan foydalanadi.

• Asosiy yangilanishlar:

· Yuqori aniqlikdagi differentsial bosim o'tkazgichlari (xato ≤0.1% FS).

· An'anaviy turbinali o'lchagichlar o'rnini bosuvchi lazerli oqim o'lchagichlar (±0.5% aniqlik).

2. Vertikal turbinali nasoslarni moslashtirish

• Chuqur quduq simulyatsiyasi: Suvga cho'mish sharoitlarini takrorlash uchun er osti shaftalarini (chuqurlik ≥ nasos mili uzunligi) qurish.

• Ma'lumotlarni tuzatish:CFD modellashtirish quvur liniyasi qarshiligidan kelib chiqadigan kirish bosimi yo'qotishlarini qoplaydi.

III. Dala sinovi: haqiqiy dunyoda tekshirish

1. Sinov tamoyillari

• Operatsion sozlashlar: Bosh tushish nuqtalarini aniqlash uchun valfni o'zgartirish yoki VFD tezligini o'zgartirish orqali kirish bosimini modulyatsiya qiling.

• Asosiy formula:

NPSHr=NPSHr=rgPin+2gvin2−rgPv

(Kirish bosimi PIN, tezlik vinini va suyuqlik haroratini o'lchashni talab qiladi.)

tartib

Kirish gardishiga yuqori aniqlikdagi bosim sezgichlarini o'rnating.

Oqim, bosh va bosimni qayd etishda kirish klapanlarini asta-sekin yoping.

NPSHr burilish nuqtasini aniqlash uchun bosh va kirish bosimi egri chizig'ini chizing.

2. Qiyinchiliklar va yechimlar

• Interferentsiya omillari:

· Quvur tebranishi → Vibratsiyaga qarshi moslamalarni o'rnating.

· Gazni kiritish → Inline gaz tarkibi monitorlaridan foydalaning.

• Aniqlikni oshirish:

· O'rtacha bir nechta o'lchovlar.

· Vibratsiya spektrlarini tahlil qiling (kavitatsiya boshlanishi 1–4 kHz energiya ko'tarilishini keltirib chiqaradi).

IV. Kichraytirilgan model sinovi: tejamkor iqtisodiy tushunchalar

1. O'xshashlik nazariyasi asoslari

•Mashq qilish qonunlari: Maxsus tezlik ns ni saqlang; pervanelning o'lchamlari quyidagicha:

· QmQ=(DmD)3,HmH=(DmD)2

•Model dizayni:  1:2 dan 1:5 gacha bo'lgan shkala nisbati; takroriy materiallar va sirt pürüzlülüğü.

2. Vertikal turbinali nasosning afzalliklari

•Kosmosga mosligi: Qisqa shaftli modellar standart sinov qurilmalariga mos keladi.

• Xarajatlarni tejash: Sinov xarajatlari to'liq miqyosli prototiplarning 10-20 foizigacha kamaydi.

Xato manbalari va tuzatishlar

• Masshtab effektlari:  Reynolds sonining og'ishi → Turbulentlikni tuzatish modellarini qo'llang.

•Yuza pürüzlülüğü:  Ishqalanish yo'qotishlarini qoplash uchun Polsha modellari Ra≤0.8 mkm.

V. Raqamli simulyatsiya: virtual sinov inqilobi

1. CFD modellashtirish

• Jarayon:

To'liq oqim yo'li 3D modellarini yarating.

Ko'p fazali oqim (suv + bug ') va kavitatsiya modellarini (masalan, Schnerr-Sauer) sozlang.

3% bosh tushishigacha takrorlang; NPSHr chiqarib oling.

• Tasdiqlash: CFD natijalari amaliy tadqiqotlarda jismoniy testlardan ≤8% og'ishini ko'rsatadi.

2. Mashinada o'rganishni bashorat qilish

• Ma'lumotlarga asoslangan yondashuv:  Tarixiy ma'lumotlar bo'yicha regressiya modellarini o'rgatish; NPSHr ni bashorat qilish uchun kirish pervanesi parametrlari (D2, b2 va boshqalar).

• Afzallik: Jismoniy sinovlarni yo'q qiladi, dizayn davrlarini 70% ga qisqartiradi.

Xulosa: "Empirik taxmin" dan "Miqdori aniqlik" ga qadar

Vertikal turbinali nasosning kavitatsiyasi sinovi "noyob tuzilmalar aniq sinovdan o'tishga to'sqinlik qiladi" degan noto'g'ri tushunchani bartaraf etishi kerak. Yopiq/ochiq-loop qurilmalari, dala sinovlari, masshtabli modellar va raqamli simulyatsiyalarni birlashtirib, muhandislar dizayn va texnik xizmat ko'rsatish strategiyalarini optimallashtirish uchun NPSHr miqdorini aniqlashlari mumkin. Gibrid sinov va AI vositalari rivojlangani sayin, to'liq ko'rinishga erishish va kavitatsiya ishlashini nazorat qilish standart amaliyotga aylanadi.