Cavitation

Pagina 1

Esercitazioni di meccanica dei fluidi – Laurea in Ingegneria Energetica a.a. 2013/2014 Daniela Molinari – Giovanni Porta 1 Macchine Idrauliche - correnti in pressione Cavitazione (pompe) In base al principio di conservazione dell’energia espresso dal teorema di Bernoulli in un liquido in moto permanente un aumento di velocità (a cui corrisponde un aumento di energia cinetica ) deve essere compensato da una diminuzione della quota piezometrica a cui corrisponde una diminuzione della pressione del liquido. In alcuni casi la pressione può essere talmente ridotta da uguagliare la pressione di vapore del liquido che quindi passa allo stato gassoso. Una simile situazione si può verificare durante il passaggio del liquido attraverso una pompa centrifuga dove la sezione di mandata ha un diametro di molto inferiore rispetto al diametro della tubazione di mandata. Il fenomeno per cui il funzionamento di una pompa produce la trasformazione del liquido in vapore è detto cavitazione. La cavitazione deve essere evitata perché: - la continua formazione/distruzione di bolle comporta fenomeni erosivi - la presenza di bolle d’aria riduce Q e quindi la prestazione della pompa. La cavitazione dipende dal valore assunto dalla pressione di vapore del liquido che, a sua volta, dipende dalla temperatura T. Per studiare il fenomeno della cavitazione si utilizza il cosiddetto “Net Positive Suction Head – NPSH” definito come la differenza tra il carico totale assoluto all’ingresso della pompa e la pressione di vapore del liquido (p v) in termini di altezza di colonna liquida. Il piano geodetico di riferimento passa per l’asse della pompa si ha quindi: γαγ *2* 2 vinin p g VpNPSH −+= Due sono i valori di interesse: - NPSH richiesto (NPSH R), valutato sperimentalmente dal costruttore - NPSH…