Kial papilia valvo inklinas al kavitacio?

La malsaniĝemeco depapiliaj valvojal kavitacio estas proksime rilatita al iliaj strukturaj karakterizaĵoj, fluidodinamikaj trajtoj, kaj funkciigadkondiĉoj. La specifaj kialoj estas kiel sekvas:

1. La papilia valva strukturo kondukas al la formado de lokaj malaltpremaj areoj

La malfermaj kaj fermaj komponantoj de papiliaj valvoj estas diskoformaj papiliaj platoj. Kiam ĝi turniĝas por malfermi, fluido bezonas flui ĉirkaŭ la rando de la papilia plato. Loka malaltprema zono formiĝos malantaŭ la papilia plato (laŭflua flanko). Kiam la fluida premo falas sub la saturita vaporpremo, dissolvitaj gasoj en la likvaĵo precipitos kaj formos vezikojn, kio estas la komenca stadio de kavitacio.

Tipa scenaro: Sub altprema diferenco aŭ altrapida akvofluokondiĉoj, la flurapideco ĉe la rando de la papilia plato akre pliiĝas. Laŭ la principo de Bernoulli, la pliiĝo de flurapideco kondukas al malkresko de premo, plue pligravigante la formadon de malaltpremaj areoj kaj kreante kondiĉojn por kavitacio.

2. Efiko de fluida turbuleco kaj bobelkolapso

Kiam la likvaĵo portas vezikojn en la altpreman zonon (kiel ekzemple kontraŭfluaj duktoj depapiliaj valvoj), la vezikoj rapide kolapsos, produktante mikrojetojn kiuj trafas la metalsurfacon. La ofteco de tiu efiko estas ekstreme alta (ĝis dekoj de miloj da fojoj je sekundo), kaŭzante laŭpaŝan pikadon kaj senŝeliĝon sur la metalsurfaco, finfine damaĝante la sigelan surfacon.

Datensubteno: Eksperimentoj montris, ke la efikforto generita de vezikkolapso povas atingi plurajn centojn da megapaskaloj, multe superante la lacecforton de ordinaraj metalaj materialoj, kaj estas la kerna mekanismo de kavitaciodamaĝo.

3. La reguligaj trajtoj de papiliaj valvoj pligravigas la riskon de kavitacio

Papiliaj valvoj estas kutime uzataj por flureguligo, sed kiam la malfermo estas malgranda (<15 °~20 °), la likvaĵo pasas tra la mallarĝa interspaco inter la papilia plato kaj la valva seĝo, kaŭzante akran pliiĝon en flurapideco, plu reduktante premon, kaj signife pliigante la riskon de kavitacio.

Inĝenieristiko-kazo: En la enirvalvo aŭ kloakaĵa traktadsistemo de akvoenergiostacio, se la papilia valvo estas en malgranda malferma ĝustigstato dum longa tempo, kavitaciofosaĵoj rapide aperos malantaŭ la valva plato, kaŭzante sigelan malsukceson kaj postulante oftan anstataŭigon de la valva plato aŭ sigela ringo.

4. Influo de mezaj trajtoj kaj funkciaj kondiĉoj

Partiklo enhavanta medion: Se la fluido enhavas malmolajn partiklojn kiel sedimento kaj metalaj oksidoj, la mikro-jeto generita per kavitacio portos la partiklojn por efiki la sigelan surfacon, formante "eroziokavitacion" kunmetitan damaĝon kaj akcelante la fiaskon.

Alta temperaturo aŭ koroda amaskomunikilaro: Alta temperaturo povas redukti la surfacan streĉiĝon de likvaĵoj kaj antaŭenigi la formadon de bobeloj; Korodaj amaskomunikiloj povas malfortigi la kontraŭkavitacion de metalaj materialoj, kaj la duobla efiko plimalbonigas la fiaskon de papiliaj valvoj.

5. Limigoj de tipoj kaj dezajnoj de papiliaj valvoj

Ununura ekscentra/centra papilia valvo: Estas necese konsideri la direkton de akvofluo (valvoplato tendencita laŭflue). Inversa instalado damaĝos la stabilecon de la flukampo kaj pliigos la riskon de kavitacio.

Vertikala dukto-instalado: La mempezo de la valva plato povas kaŭzi neegalan streson sur la sigela surfaco, rezultigante lokan premon-redukton kaj induktante kavitacion.

Mola sigelita papilia valvo: Kaŭĉukaj sigelringoj estas inklinaj al senŝeliĝo kaj damaĝo sub kavitacia efiko, dum malmole sigelitaj.papiliaj valvoj, kvankam rezistema al erozio, havas pli altajn kostojn kaj limigitajn aplikojn.