Xâm thực và các gải pháp khắc phục

[Ctrl+C]

Dưới đây là một số giải pháp khắc phục hiện tượng xâm thực:

Khi xảy ra hiện tượng xâm thực dữ dội sẽ làm giảm cột áp và hiệu suất của bơm.
Để khai thác bơm được lâu dài cần phải đưa ra các điều kiện để loại bỏ hiện tượng xâm thực. Để đảm bảo điều đó thì áp suất trên cửa vào của bánh công tác phải lớn hơn gía trị áp suất mà tại đó chất lỏng có thể sôi.
Để phòng ngừa sự sụt cột áp do hiện tượng xâm thực gây ra thì bơm cần có một lượng dự trữ cột áp Dh. Để nâng cao chất lượng chống xâm thực nhằm nâng cao chiều cao hút của bơm cần phải thực hiện các yêu cầu sau: Các mép cánh dẫn ở lối vào phải vê tròn và dát mỏng, phần lối dẫn vào bánh công tác phải được làm nhẵn bóng và có hình dạng thích hợp.
Giải pháp công nghệ mới làm giảm ảnh hưởng xâm thực trong van của hãng ERHARD (Đức)
Xâm thực là nguyên nhân quan trọng làm cho van hỏng rất mau chóng. Đó là quá trình vật lý diễn ra khi dòng chất lỏng biến đổi lớn về vận tốc tạo nên bọt khí…
Xâm thực là nguyên nhân quan trọng làm cho van hỏng rất mau chóng. Đó là quá trình vật lý diễn ra khi dòng chất lỏng biến đổi lớn về vận tốc tạo nên bọt khí. Bọt khí sẽ bị “nổ” (implosion) do bị ép và thu nhỏ lại rồi vỡ đột ngột tạo nên vận tốc cực lớn (hơn 1000m/s) trong phạm vi cục bộ. Nổ bọt khí ở gần van hoặc thành ống gây ra xâm thực.
Tải tài liệu chi tiết vể gải pháp này

Van bị phá hỏng do xâm thực​

Tốc độ dòng chảy biến đổi khi qua van và tạo thành các bọt khí​

Nổ bọt khí gần bề mặt kim loại gây xâm thực​

Sưu tầm từ nhiều nguồn​

 

[bamboo]

Cảm ơn bác vì bài viết. Đây là một vài hiểu biết của mình về hiện tượng này, chia sẻ thảo luận cùng mọi người:
Sự xâm thực (English: cavitation; Русский: Кавитация)— là sự tạo thành trong nước các bọt khí. Xâm thực xuất hiện do sự giảm áp suất ở một chỗ nào đó trong chất lỏng, nó có thể là kết quả của việc tăng vận tốc chất lỏng tại chỗ đó hoặc do sóng âm (chúng ta chủ yếu chỉ gặp trường hợp do vận tốc mà thôi). Khi áp suất giảm đến một mức cho phép (gọi là áp suất của sự xâm thực) thì dòng chảy bắt đầu bị rối loạn dẫn đến sự hình thành các bọt khí. Khi áp suất này giảm xuống dưới áp suất hơi bão hòa của chất lỏng thì chất lỏng sẽ chuyển sang một trạng thái mới gọi nôm na là pha lỗ hổng khí (cái này do em tự đặt ) gây ra bởi các lỗ khí do xâm thực này. Áp suất tại các điểm của dòng nước có thể thay đổi và làm cho các bọt khí nén lại hoặc giãn ra, nhiệt độ khí trong bọt khí cũng dao động trong một khoảng khá rộng và có thể đạt đến hàng trăm độ C. Trong nước, lượng oxi hòa tan lớn hơn oxi trong không khí, cộng với việc nhiệt độ cao, ăn mòn hóa học xảy ra khá mạnh.
Tác hại: Sự ăn mòn hóa học diễn ra làm cho vật liệu bị ăn mòn dẫn đến hỏng hóc. Cùng với sự thay đổi áp suất, vỡ các bong bóng khí gây ra tiếng ồn và hiện tượng rung, giảm hiệu suất làm việc. Trong máy bơm thì hiện tượng này thường xảy ra ở các khe, nơi giao giữa bánh công tác (Propeller) và vỏ máy. Để giảm tác hại của sự xâm thực ở đây, người ta chế tạo bánh công tác bằng vật liệu khó bị ăn mòn hoặc tôi thêm một lớp vật liệu này.
Đánh giá sự tăng giảm của sự xâm thực trong máy bơm, xâm thực xảy ra càng mạnh nếu: áp suất đầu vào máy bơm càng thấp, vận tốc tương đối giữa bánh công tác và nước càng lớn, bề mặt vật liệu càng thiếu độ nhẵn.
Tác dụng: Chúng ta thường chỉ nhắc đến tác hại của hiện tượng này, vì trong phạm vi của chúng ta thì nó chỉ có hại. Nhưng thực tế vẫn có cái lợi của nó mà người ta tận dụng. Ví dụ như dùng bọt khí này để làm sạch bề mặt vật liệu, trong quân sự dung để đẩy ngư lôi, và có cả ứng dụng trong y học.

 

[thanhmm47]

Hiện tượng xâm thực xảy ra khi áp suất của đường vào bơm nhỏ hơn áp suất khí quyển. Lúc đó sẽ xuất hiện các bong bóng khí xuất hiện trong dầu thủy lực di chuyển và to dần trong đường vào của bơm. Các bong bóng khí này, thường bám thành từng đám vào bề mặt kim loại, sẽ bị nén cho đến khi nổ tung ra đột ngột khi đi ra đến cửa ra của bơm (phía áp suất cao).
Sự xâm thực thường gây ra:
- Tắc lọc dầu.
- Hạn chế dòng chảy của đường hút (do các đám bong bóng khí tụ lại). Điều này lại càng làm tăng tốc độ xâm thực.
- Tăng tốc độ mài mòn các chi tiết kim loại hơn rất nhiều lần so với thông thường. Đây cũng chính là tác động mạnh nhất của sự xâm thực.
- Bơm kêu to, rung động mạnh.

Để ngăn ngừa và chống lại hiện tượng xâm thực, người ta thường sử dụng các cách như sau:
- Tăng áp suất đường vào của bơm bằng một bơm nhồi hoặc tăng áp suất mặt thong chất lỏng trong thùng dầu.
- Sử dụng các valve một chiều chống xâm thực trong các cơ cấu motor hoặc xy lanh thủy lực.
- Giảm độ nhớt hoặc tăng nhiệt độ của dầu thủy lực.
- Làm kín hoặc tăng đường kính đường ống hút của bơm dầu thủy lực.