![\"Lifecycle](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/lifecycle-of-cavitation-bubble-graphic.png\")
<\/p>\nTutte le pompe funzionano creando una bassa pressione all’ingresso e consentendo alla pressione atmosferica (o del sistema) di spingere il fluido nella pompa. Il processo rende tutte le pompe suscettibili a un fenomeno chiamato cavitazione. La cavitazione \u00e8 la formazione di cavit\u00e0 di vapore (bolle) all’interno di un liquido quando la pressione locale diminuisce rapidamente al di sotto della pressione di vapore del liquido. Questo forma una bolla di vapore all’interno del liquido che in genere dura per un breve periodo prima di collassare di nuovo in un liquido. Il crollo \u00e8 violento, produce un forte schiocco e spesso danneggia le superfici vicine. Anche i metalli pi\u00f9 resistenti verranno perforati se sottoposti al forte getto localizzato derivante dall’implosione delle bolle. Se non controllato, il danno pu\u00f2 eventualmente distruggere la pompa.<\/p>\n
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All’interno delle pompe, la cavitazione spesso ha origine dietro una parte mobile dove esistono regioni localizzate di bassa pressione. Questo potrebbe non essere notato dall’utente, ma inizier\u00e0 a danneggiare i componenti all’interno della pompa e deve essere evitato. Man mano che la pressione di ingresso del sistema viene ridotta, la cavitazione diventer\u00e0 pi\u00f9 prominente, producendo fluttuazioni della pompa (variazioni di velocit\u00e0 della pompa), emettendo un forte rumore e talvolta dando luogo a fluido torbido all’uscita della pompa (aria disciolta).<\/p>\n
Il punto in cui inizia la cavitazione \u00e8 molto complicato. \u00c8 una combinazione di viscosit\u00e0 del fluido, pressione del vapore, densit\u00e0, temperatura, sollevamento idraulico, pressione atmosferica, tipo di pompa e velocit\u00e0 della pompa. Un precursore della cavitazione \u00e8 spesso la crescita di gas preesistente intrappolato nel liquido. Sebbene queste bolle non rappresentino un rischio di danneggiare la pompa, possono ridurre la precisione dell’erogazione del fluido.<\/p>\n
![\"dpp-cavitation-in-pump\"](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/dpp-cavitation-in-pump-1.gif\")
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L’evento di gran lunga pi\u00f9 comune di cavitazione quando si utilizzano pompe volumetriche \u00e8 il risultato dell’utilizzo di tubi lunghi e di piccolo diametro sull’ingresso della pompa. Un’equazione generale per la caduta di pressione attraverso un tubo \u00e8 \u2206P=Q\u2219\u03bc\u2219(128\u2219L)\/(\u03c0\u2219D^4 ), dove:<\/p>\n
Q = portata
\n\u00b5 = viscosit\u00e0 dinamica
\nL = lunghezza del tubo
\nD = diametro interno del tubo<\/p>\n
Notare che la caduta di pressione dipende da D4<\/sup> quindi, raddoppiando il diametro interno del tubo, la caduta di pressione diminuir\u00e0 di un fattore 16! L’equazione di cui sopra \u00e8 solo per il flusso laminare (numeri di Reynolds <2320). Per il flusso turbolento l’equazione \u00e8 pi\u00f9 complicata e dipende dalla densit\u00e0 invece che dalla viscosit\u00e0.<\/p>\n DPP Laminar Flow Versus Turbulent Flow in Tubes<\/p><\/div>\n I tubi non sono l’unica fonte di caduta di pressione spesso trascurata dai progettisti di sistemi idraulici. I filtri di ingresso, le valvole di ritegno e gli orifizi sono esempi di componenti che aumentano il vuoto all’ingresso. Le valvole di ritegno, in particolare, devono essere scelte con cura per non creare un vuoto eccessivo.<\/p>\n Diener<\/a> presta particolare attenzione alla progettazione dei percorsi di flusso interni per ridurre al minimo le restrizioni che porterebbero a velocit\u00e0 elevate del fluido e a zone di cavitazione a bassa pressione. Consentire al fluido di muoversi facilmente diminuisce la probabilit\u00e0 di cavitazione e dei suoi effetti distruttivi.<\/p>\n Le pompe volumetriche alternative in genere non soffrono di cavitazione interna altamente localizzata come le pompe rotanti ad alta velocit\u00e0. Tuttavia, hanno una portata altamente pulsata, che si traduce in portate di picco fino a tre volte la portata media. Ancora pi\u00f9 importante, il frequente arresto \/ avvio del fluido genera un vuoto basato sull’inerzia sull’ingresso. Quando la pompa inizia ad aspirare il fluido attraverso l’ingresso, il fluido dietro di essa deve accelerare. Come per la resistenza viscosa, i tubi lunghi e sottili sono i peggiori per il vuoto correlato all’accelerazione del fluido (proporzionale a D2<\/sup>). Questi aspetti delle pompe alternative possono sorprendere un ingegnere di sistema che sta progettando per la portata media.<\/p>\n Quando la cavitazione si verifica perch\u00e9 il tubo di ingresso \u00e8 sottodimensionato, il risultato netto \u00e8 una perdita di precisione del flusso. La pompa aspira vapore, ma quando il fluido viene erogato le bolle di vapore collassano in fase liquida. Le bolle di vapore hanno un volume maggiore rispetto al fluido condensato, quindi il flusso sar\u00e0 diverso da quello di un flusso di fluido che non contiene bolle di vapore.<\/p>\n Flusso pulsato in una pompa alternativa<\/p><\/div>\n Oltre alla resistenza che produce il vuoto precedentemente menzionata, gli elementi mobili ad alta velocit\u00e0 creano una regione di bassa pressione immediatamente dietro l’elemento mobile. Questo \u00e8 un rischio nei componenti di diametro superiore come le eliche o la girante di una pompa centrifuga e non ha un’influenza cos\u00ec forte sulle pompe a ingranaggi pi\u00f9 piccole. Tuttavia, la cavitazione interna pu\u00f2 verificarsi in una pompa a ingranaggi<\/a> sulla maglia degli ingranaggi quando il vuoto si apre tra i due ingranaggi e il volume appena creato viene rapidamente riempito di liquido. Questo effetto pu\u00f2 essere minimizzato con ingranaggi elicoidali lavorati con precisione, generando un’apertura regolare della maglia dell’ingranaggio. Tuttavia, i meccanismi interni alla pompa possono produrre cadute di pressione localizzate fino a 0,1 bar in acqua a velocit\u00e0 superiori a 3000 giri \/ min.<\/p>\n <\/p>\n Posizioni comuni di cavitazione nella pompa ad ingranaggi esterni<\/p><\/div>\n Le pompe peristaltiche a lobi hanno una pulsazione relativamente forte nei loro profili di flusso. Questa pulsazione produce vuoti transitori simili a quelli delle pompe alternative. Pertanto, \u00e8 necessario prestare attenzione durante l’implementazione di questi tipi di pompa.<\/p>\n NPSH \u00e8 una metrica comune utilizzata dagli ingegneri civili. I produttori di pompe centrifughe e turbine in questo settore spesso attribuiscono alle loro pompe un valore NPSH che indica la pressione minima alla porta di aspirazione necessaria per impedire alla pompa di cavitare. L\u2019NPSH \u00e8 tipicamente espresso in unit\u00e0 di piedi poich\u00e9 questa \u00e8 l\u2019unit\u00e0 comune di pressione (prevalentemente) trattata dagli ingegneri civili negli Stati Uniti. Le pompe volumetriche positive nelle applicazioni mediche, alimentari e delle bevande e nell\u2019industria leggera in genere non allegano i valori NPSH alle pompe a causa delle grandi variazioni di fluidi, temperature, velocit\u00e0, e altre condizioni operative.<\/p>\n![\"DPP](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Laminar-Flow-Versus-Turbulent-Flow-in-Tubes.jpg\")
Cavitazione nelle pompe a spostamento positivo alternativo<\/h2>\n
![\"Pulsed](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Pulsed-Flow-in-a-Reciprocating-Pump.jpg\")
Cavitazione nelle pompe volumetriche a spostamento positivo<\/h2>\n
![\"Common](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2020\/11\/Common-Cavitation-Locations-in-External-Gear-Pump.jpg\")
![\"Flowrate](\"https:\/\/dienerprecisionpumps.com\/wp-content\/uploads\/2022\/07\/Cavitation-Graph-1-1024x534.png\")
<\/p>\nTesta di aspirazione positiva netta (NPSH)<\/h2>\n