HIỆN TƯỢNG KHÍ THỰC TRONG CƠ LƯU CHẤT – BK Learning Center

Bài viết HIỆN TƯỢNG KHÍ THỰC TRONG CƠ LƯU CHẤT – BK Learning Center thuộc chủ đề về Wiki How thời gian này đang được rất nhiều bạn quan tâm đúng không nào !! Hôm nay, Hãy cùng Buyer tìm hiểu HIỆN TƯỢNG KHÍ THỰC TRONG CƠ LƯU CHẤT – BK Learning Center trong bài viết hôm nay nhé ! Các bạn đang xem chủ đề về : “HIỆN TƯỢNG KHÍ THỰC TRONG CƠ LƯU CHẤT – BK Learning Center”

Đánh giá về HIỆN TƯỢNG KHÍ THỰC TRONG CƠ LƯU CHẤT – BK Learning Center


Xem nhanh
Tại sao không thử xem “Bộ bài giảng hóa học của người mỹ” với thời lượng mỗi clip chỉ 10 phút, để giúp bạn cảm thấy “học hóa thật dễ”.
Bộ clip bài giảng gồm 24 clip về các chuyên đề của môn hóa học phổ thông.
Nội dung bài giảng chỉ đơn giản, xúc tích, ví dụ về hóa học dễ hiểu, vui nhộn giúp giải thích những định nghĩa khó hiểu nhất trong môn hóa học.
Bộ clip trình bày thêm về lịch sử hóa học, với các nhà khoa học vĩ đại, khiến nó chỉ như các bộ phim khoa học tuyệt vời với thời lượng ngắn 12 phút, không mang tới sự nhàm chán với người xem.

Hiện tượng khí thực trong dòng chất lỏng sinh ra trong trường hợp, khi áp suất thủy tĩnh ở một vùng nào đó (p) của dòng chảy Giảm đến bằng hoặc nhỏ hơn áp suất hóa hơi (phh). Đối với nước thường, áp suất hóa hơi thực tế chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và không vượt quá 0,4 m cột nước đối với nhiệt độ t ≤ 300C. Ở nơi áp suất Giảm thấp này chất lỏng bị sôi và xuất hiện túi hổng chứa đầy hơi nước và khí, ta gọi là bọt khí. Bọt khí này bị dẫn đến dòng chất lỏng đến vùng có áp suất thủy tĩnh cao hơn áp suất hóa hơi thì hơi nước trong các bọt khí đột ngột ngưng tụ lại, tạo nên độ chân không sâu và chất lỏng xung quanh có xu thế lao vào tâm bọt khí để chiếm chỗ. quy trình xâm thực lặp đi lặp lại trong lòng chất lỏng. Tốc độ lao vào tâm bọt khí của các hạt chất lỏng đủ cao, bởi vậy dẫn đến va đập thủy lực cục bộ gây nên tiếng ồn và rung động. Ở nơi xảy ra khí thực áp suất có thể đạt hàng nghìn át mốt phe và làm tăng tổn thất thủy lực dòng chảy. Nếu các bọt khí bị phá vỡ cạnh bề mặt tiếp xúc thì do va đập thủy lực cục bộ với tần số cao sau một thời gian sẽ bắt đầu phá hoại bề mặt tiếp xúc của bơm, hình thành những “nêm thủy lực” bóc bề mặt vật liệu làm bơm ( xem Hình 5 – 1,a ).

hiện tượng khí thực Sơ đồ khí thực phá hoại bề mặt tiếp xúc.

Một lượng nhỏ chất khí tách ra từ chất lỏng vào bọt khí do quy trình tiếp xúc quá nhanh không kịp hòa tan, do vậy chất khí bị nén và do nhiệt độ tăng đột ngột nảy sinh quá trình điện phân … Tất cả những nguyên nhân trên dẫn tới sinh ra các tác nhân cơ học, điện phân, nhiệt và hóa học tăng tác động phá hoại của khí thực đối với bề mặt tiếp xúc giữa thành máy bơm và chất lỏng. Bề mặt thành máy bơm bị rỗ, nặng hơn nữa sẽ bị thủng lổ chỗ. cách thức phá hoại này gọi là ” sự ăn mòn khí thực “.

Từ phân tích tác nhân của sự ăn mòn khí thực ở trên ta nhận thấy rằng tác dộng phá hoại của khí thực có thể hạn chế nhỏ nếu sử dụng vật liệu chế tạo máy bơm có độ bền về hóa học cao, vật liệu có tính đàn hồi và dẻo cao và gia công bề mặt tiếp xúc nhẵn .

Trong máy bơm cánh quạt, khí thực xảy ra ở vùng qua nước, ở những nơi áp suất thủy tĩnh trong chất lỏng đạt trị số nhỏ nhất đó là: mặt sau rãnh cửa vào ( điểm A, Hình 5 – 1,b ) khe cánh BXCT, sau điểm A áp suất sẽ tăng lên nhờ áp lực từ cánh quạt truyền cho chất lỏng nên khả năng khí thực Giảm dần. Trong máy bơm li tâm, vùng thường có thể khí thực là cánh quạt và đĩa BXCT, trong máy bơm hướng trục thường xảy ra ở phần trong vỏ máy và đặc biệt ở phía sau mút cánh . Khi khí thực nảy sinh thường làm thay đổi ( thường Giảm ) cột nước, công suất bắt buộc và hiệu suất của bơm. Khi hiện tượng khí thực sinh ra mạnh chế độ làm việc của bơm sẽ bị phá hoại. Khí thực trong máy bơm dẫn đến tiếng ồn và làm rung máy.

Mọi Người Xem :   Phần mềm BPM là gì? So sánh với ERP và Workflow - Movan JSC
Các bánh xe cánh quạt bị khí thực phá hoại.

Những yếu tố có liên quan đến hiện tượng khí thực.

Điều kiện xảy ra khí thực tại một nơi nào đó là áp suất tại đó nhỏ hơn hoặc bằng áp suất hóa hơi. Như vậy việc nghiên cứu khí thực đưa về việc thống kê những nguyên nhân dẫn tới việc làm Giảm áp lực. Đo áp suất ở cánh máy bơm từ cửa vào đến cửa ra người ta nhận thấy áp suất tại điểm N ở cửa vào BXCT có áp suất nhỏ nhất. mặc khác do phạm vi N rất hẹp, chất lỏng vượt qua quá nhénh, không kịp hình thành những bọt khí, do vậy khả năng nảy sinh khí thực tại K sẽ thường xuyên hơn, tuy rằng áp suất tại K đo được lớn hơn tại A. Vì rằng áp suất tại K là nhỏ nhất đủ để nảy sinh ra hiện tượng khí thực, cho nên ta coi pk = pmim ( xem Hình 5 – 3 ). Viết phương trình Becnully cho 0-0 và K ta có:

Trong đó : hmsh là tổn thất thủy lực trong ống hút;

hmsvk là tổn thất thủy lực từ cửa vào đến điểm K;

Ck là vận tốc dòng chảy tại điểm K.

Chuyển vế công thức trên ta có áp suất tại điểm K ta cần thống kê:

Phân tích ( 5 – 1 ) có khả năng rút ra được những nhân tố gây ra nên gỉam áp suất tại K:

– Nơi đặt máy bơm càng cao so với mực nước biển ( tức cao trình đặt máy đm) hoặc nhiệt độ môi trường cao thì áp suất khí quyển pa sẽ hạn chế, tức là trạm bơm ở miền núi dễ có nguy cơ bị khí thực hơn trạm bơm ở miền đồng bằng.

– Vận tốc dòng chảy Ck qua máy bơm càng lớn do vòng quay tăng, cột nước vận hành thấp cũng là tác nhân gây hạn chế áp suất .

– Độ cao đặt máy bơm càng cao so với mực nước bể hút cũng là tác nhân gây ra hạn chế áp suất trong máy bơm. Việc hạ cao trình đm càng thấp càng có lợi về khí thực.

– Tổn thất ống hút hmsh càng lớn càng có nguy cơ sinh hiện tượng khí thực.

– Thiết kế dạng cánh và gia công bề mặt tiếp xúc với dòng chảy thích hợp sẽ Giảm nguy cơ Giảm áp và Giảm nguy cơ khí thực.

– Trong vận hành nếu hãm máy đột ngột hay đổi hướng dòng chảy sẽ phát sinh nước va thủy lực làm tách dòng khỏi cánh cũng dễ phát sinh khí thực.

– Khi máy làm việc phát sinh rung động cũng gây tách dòng tạo bọt khí. Bọt khí vỡ tăng Giảm áp lực có chu kỳ, tăng tần số gây ra nên khí thực càng ác liệt hơn.

Những kết luận rút ra được ở trên cần chú ý áp dụng trong thiết kế, hoạt động máy bơm để tránh hoặc ngăn ngừa hiện tượng khí thực.

Những dấu hiện của hiện tượng khí thực và biện pháp ngăn chặn.

Những dấu hiệu và tác hại của hiện tượng khí thực

Khi hoạt động trạm bơm, nhất là vận hành ở trạng thái khác với trạng thái thiết kế, nếu nghe có tiếng nổ dòn, máy bị rung động là có khả năng có khí thực phát sinh, vì rằng khi có hiện tượng khí thực các bọt khí ngưng tụ lại nên sinh ra tiếng ồn. Nếu nghe thấy tiếng nổ có chu kỳ tức là các bọt khí nhỏ hợp thành các bọt khí lớn.

Khi mở máy ra quan sát, nếu thấy các cơ quan qua nước bị rỗ tổ ong, có nghĩa là hiện tượng khí thực đã gây phá hoại bề mặt các cơ quan đó, thường các mặt phía sau cánh bị rỗ tệ hơn. Khi Q > Qtk thì có khả năng rỗ cả mặt trước của cánh. Những nơi thường bị rỗ nhất là: mép ra cánh, khe hở giữa cánh và vỏ, mặt cánh nơi tách dòng với vận tốc tương đối W. Khi hoạt động lưu lượng quá lớn trong thời gian dài thì ngay phần vỏ xoắn cũng có thể bị rỗ.

Trong vận hành còn có dấu hiệu : Khi bơm lâm vào khí thực thì do chất lỏng phát sinh bọt khí làm cho cột nước Giảm. Bọt khí thường xuyên dễ sinh tách dòng . Lúc này cả H, N, η đều Giảm. tuy nhiên tùy thuộc vào tỷ tốc mà độ Giảm có mức độ khác nhéu: Ở bơm li tâm tỷ tốc thấp, vì khe cánh hẹp do vậy khi nảy sinh khí thực thì khí thực sẽ nhénh chóng phát triễn toàn khe, dẫn tới H, N, η hạn chế nhénh ở một lưu lượng nào đó. Ở máy bơm hướng trục, tỷ tốc cao, do khe cánh quá rộng do vậy khí thực chỉ có ở một phần tiết diện qua nước, do vậy H, N, η Giảm từ từ, không có điểm gián đoạn như bơm li tâm Vì vậy khó phát hiện hơn. mặc khác khi sinh ra khí thực thì đường đặc η – Q hạn chế trước hai đường H – Q và N – Q, do vậy thường bơm hướng trục dùng việc hạn chế đường η – Q để nhận biết sự xuất hiện của hiện tượng khí thực.

Mọi Người Xem :   Mẫu hành vi là gì

✅ Mọi người cũng xem : vỡ nước ối là gì

Các biện pháp phòng ngừa hiện tượng khí thực.

Việc phòng ngừa hiện tượng khí thực phải được tiến hành ở mọi giai đoạn.

Trong việc chế tạo máy bơm, để tăng khả năng kháng chịu của máy bơm khi có xảy ra khí thực, người sử dụng thép không rỉ có hàm lượng crôm từ 12 … 14% và kền từ 0,5 …0,8%. Thiết kế dạng cánh hợp lý, mặt sau cánh có sự hạn chế áp lực đồng đều, không hạn chế đột ngột. Góc β1 ở cửa vào có gía trị nhỏ để độ dự trữ khí thực bắt buộc sẽ nhỏ do đó ít có thể phát sinh khí thực hơn. Dòng chảy vào BXCT không làm ngoặt đột ngột. sử dụng bơm li tâm hai cửa vào để hạn chế vận tốc hoặc mở rộng đường kính vào D1, nhưng việc mở rộng này không nên làm cho tỷ số D2/D1 quá nhỏ để chiều dài khe cánh trong vòng nhỏ mới không sinh khí thực.

Về thiết kế công trình: Không chọn hs quá cao so với bể hút , nhưng cũng không chọn quá thấp để tránh xây lắp khối lượng lớn không kinh tế. Đối với máy bơm nhỏ có thể tăng đường kính và Giảm chiều dài ống hút, hạn chế số lượng chỗ ngoặt, nên bỏ van trên ống hút để dòng chảy phân bố đều đặn … nhằm hạn chế tổn thất. Đối với bơm hướng trục lớn việc chọn hình thức và kích thước ống hút, buồng hút hợp lý cũng là một biện pháp chống khí thực.

Trong giai đoạn vận hành: Cho máy chạy phải đảm bảo độ cao hút nước nhỏ hơn độ cao hút nước cho phép. Khi mực nước trong bể hút thấp hơn mực nước cho phép thì phải dừng ngay máy. Tìm biện pháp hạn chế tổn thất thủy lực trong ống hút và bể hút. có khả năng nghiên cứu việc dùng van phá chân không để phá khí thực. tuy nhiên việc phá chân không có thể làm Giảm khả năng hút của máy bơm mà việc chống khí thực chưa chắc có công dụng tốt./.

thường xuyên trường hợp sau một thời gian hoạt động máy bơm có hiện tượng rỗ trên mặt cánh quạt và một số bộ phận, có một số vết rỗ với khe rỗ ở mức rộng, có khi xuyên thủng các cơ quan của máy bơm. Người ta thống kê vấn đề trên và phát hiện ra đó là hiện tượng thuỷ lực đo các bọt hơi nưóc hay các bọt khí xuất hiện phát sinh vì một tác nhân nào đó áp lực dòng chảy Giảm xuống tới áp lực bốc hơi. Người ta gọi đó là hiện tượng khí thực.

Đối với máy bơm hiện tượng này thường xảy ra và nó gây ra thường xuyên tác hại lớn. do đó khi dùng máy bơm cần phải hiểu và tìm mọi cách phòng ngừa.

1. Sự hình thành khí thực

Trong quá trình máy bơm làm việc, dòng chảy ở cánh bơm tương đương buồng cánh có vận tốc lớn, nếu do một nguyên nhân nào đó cánh không thuận hoặc mặt cứng (cánh, thành buồng) khống trơn nhẵn, áp lực trong chất lỏng hạn chế thấp xuống bằng áp lực hoá hơi, chất lỏng sẽ sôi, trong chất lỏng xuất hiện các bọt khí chứa đầy hơi nước và bọt khí. Các bọt khí này cùng chuyển động theo dòng chất lỏng tới mặt trước cánh quạt, vùng này do chất lỏng được truyền nãng lượng nên có áp lực rất cao, thì bị nén lại, hơi nước và bọt khí ngưng tụ lại thành nước để lại các túi rỗng chân không. Lập tức các hạt chất lỏng ở xung quanh túi rỗng lao vào chiếm chỗ với vận tốc lớn vì không gặp trở ngại nào, lập tức chúng va chạm vào nhau ở trung tâm túi rỗng và ngừng lại đột ngột, sinh ra áp lực nước va có tổng giá trị rất lớn lên tới hành nghìn átmốtphe. Ap lực này bắn phá vào mặt cánh quạt hoặc thành buồng phá huỷ bề mặt cứng (gang, thép…) làm cho cánh bơm hoặc thành buông bị rỗ hoặc sứt mẻ. Sau khi va đập, các hạt chất lỏng lại bát trở ra, áp lực ở tâm túi rỗng lại Giảm và các hạt chất lỏng lại lao vào chiếm chỗ, quá trình diễn biến lặp lại như ban đầu. Như vậy áp lực tại một điểm ở sau mặt cánh quạt lúc dương, lúc âm biến đổi dấu theo thời gian có chu kỳ rất ngắn. (Theo Gale, áp lực bắn phá tại một điểm trên mặt cánh quạt là 9.000atm, tần số va đập của hạt chất lỏng lên tới 25.0001 lec).

Mọi Người Xem :   Nghiên cứu khoa học là gì ?

Khi xuất hiện khí thực thì nhiệt độ tại đó tăng cao, xuất hiện quá trình điện hoá làm quy trình xâm thực tãng mạnh. quy trình xâm thực mang tính cộng hưởng với chu kỳ và tần số cao, nên không chỉ kèm theo sự phá hủy mật cứng mà còn gày ra chấn động công trình, kèm theo những âm thanh, những tiếng rít lớn.

Mặt trước cánh quạt, chất lỏng được truyền năng lượng nên áp lực rất lớn, ngược lại ở mặt sau cánh quạt không được truyền nãng lượng nên áp suất hạn chế, đây là nơi dễ nảy sinh khí thục nhất.

✅ Mọi người cũng xem : sửa lông mày ở đâu đẹp

2. tác nhân phát sinh khí thực hiện tượng khí thực do một vài nguyên nhân sau:

  • Độ cao hút nước địa hình của máy bơm (hs) quá lớn do mực nước bé hút xuống quá thấp.
  • Tổn thất thuỷ lực trong ống hút cùa máy bơm (htth) quá lớn
  • Nơi đặt máy bơm quá cao so với mực nước biển (vì ở tại đó áp suất khí trời Giảm tức là áp suất bể hút (Pa) Giảm)
  • Nhiệt độ chất lỏng tăng cao làm cho chất lòng dê bốc hơi
  • Áp suất của bể hút Giảm (khi máy bơm hút chất lỏng trong bình kín loãng khí)
  • Lưu tốc chất lỏng qua máy bơm tãng cao (P.v = hằng số, v tăng thì p Giảm, nên áp suất bị Giảm). Trường hợp này xảy ra khi mực nước bể hút tăng vọt làm cho cột nước hạn chế nhanh, lưu lượng cột nước máy tăng lên Vì vậy lưu tốc tăng.
  • Hình dạng cánh quạt bánh xe công tác không phù hợp, hoặc mặt tiếp xúc của bề mặt bánh xe với chất lỏng không trơn gây ma sát lớn.
  • Khi đóng mở máy dột ngột nảy sinh nước va thì cũng có thể gây ra khí thực.

✅ Mọi người cũng xem : premium trong bảo hiểm là gì

3. Tác hại của khí thực

Khí thực có trong máy bơm phát sinh tiếng động, tiếng nổ giòn liên tục. Máy bơm sẽ rung động tiếp sau đó phát ra tiếng gầm rú liên hồi có chu kỳ. Lúc này bên trong các cơ quan đã bị rỗ như tổ ong hoặc bị sứt mẻ.

Máy bơm càng lớn, hiện tượng phát triển càng nhanh, tiếng gầm càng lớn, rung động mạnh, phá hoại nhénh, có khi chỉ vài ngày máy bơm bị hư hòng nặng.

Tác hại của khí thực bao gồm:

  • hạn chế nhanh tuổi thọ máy bơm: các cơ quan của máy bơm bị rỗ, sứt mẻ hoặc bị phá huỷ hoàn toàn.
  • Ảnh hưởng tới nhà trạm và các thiết bị khác: Rung động mạnh làm cho nhà máy có khả năng bị lún, nứt, gẫy, đổ, các trục nối động cơ và máy bơm bị cong, vênh, gãy, hỏng… gây ra ra trạng thái mất ốn định của trạm, xảy ra sự cố, không an toàn…

4. Biện pháp phòng chống

Tác hại do hiện tượng của khí thực gây ra đối với máy bơm là rất nghiêm trọng. Cho nên từ các cống tác chế tạo, thiết kế công trình cho đến việc dùng vận hành, những người làm công tác kỹ thuật phải Giảm mức cao nhất khả năng gây ra hiện tượng khí thực trong máy bơm.

  • Trong chế tạo: Qua nghiên cứu cho thấy dạng cánh quạt rất cần thiết kế sao cho sự Giảm áp suất ở mặt sau cánh quạt đồng đều không có chỗ hạn chế quá đột ngột. Góc nghiêng của cánh quạt ở vào chỗ bánh xe nhỏ sẽ ít có thể sinh ra ra khí thực. Dòng chảy của bánh xe cánh quạt không được ngoặt quá đột ngột. có khả năng hạn chế vận tốc dòng chảy vào bánh xe bằng cách cho nước chảy vào hai cửa hoặc mở rộng đường kính. Bọc ngoài các cơ quan hay bị khí thực bằng lớp kim loại rắn…
  • Trong thiết kế công trình: Phải đảm bảo cho độ cao hút yêu cầu của máy bơm không lớn hơn độ cao hút nước cho phép của máy bơm. Ong hút thiết kế sao cho tổn thất nhỏ nhất (ngắn nhất, ít chỗ ngoặt, Giảm các van trên ống hút…) để dòng chảy vào bánh xe cánh quạt được phân bố đều.
  • Trong sử dụng hoạt động: Phải giữ cho máy bơm làm việc với các thông số không vượt quá các thông số định mức của nó (Lưu Lượng, số vòng quay, cột nước và độ cao hút). Nếu mức nước xuống thấp hơn mức nước cho phép phải lập tức dừng máy, ngăn ngừa nguyên nhân bên ngoài có khả năng gây ra ra bọt khí (như xoáy, cuộn rác, vật cản dòng ở buồng hút). Khi phát hiện có hiện tượng khí thực phái dừng bơm kịp thời và tìm nguyên nhân khắc phục.

Nguồn: Google.



Các câu hỏi về hiện tượng khí thực là gì


Nếu có bắt kỳ câu hỏi thắc mắt nào vê hiện tượng khí thực là gì hãy cho chúng mình biết nhé, mõi thắt mắt hay góp ý của các bạn sẽ giúp mình cải thiện hơn trong các bài sau nhé