Co to jest kawitacja?
Kawitacja to zjawisko powstawania i gwałtownego zanikania pęcherzyków pary w cieczy. W turbinach wodnych występuje wtedy, gdy lokalne ciśnienie wody spada poniżej ciśnienia parowania. W praktyce oznacza to, że w obszarach podciśnienia tworzą się pęcherzyki pary wodnej.
Gdy pęcherzyki trafiają do strefy wyższego ciśnienia, zapadają się bardzo gwałtownie. Powstają wtedy lokalne uderzenia hydrauliczne i mikrostrumienie cieczy, które mogą uszkadzać powierzchnie metalowe.
Kawitacja w turbinach wodnych
W turbinach wodnych kawitacja może występować szczególnie na łopatkach wirnika oraz w miejscach, gdzie przepływ wody jest szybki i ciśnienie lokalnie spada. Zjawisko to prowadzi do:
- wżerów i ubytków materiału na łopatkach,
- spadku sprawności turbiny,
- wzrostu hałasu i drgań,
- przyspieszonego zużycia elementów przepływowych,
- ryzyka awarii turbiny.
Co wywołuje kawitację?
Bezpośrednią przyczyną kawitacji jest powstawanie pęcherzyków pary wodnej w podciśnieniu. Nie jest nią samo zbyt wysokie ciśnienie, zanieczyszczenia wody ani drgania turbiny, choć te czynniki mogą pogarszać warunki pracy urządzenia.
Jak ogranicza się kawitację?
Aby zmniejszyć ryzyko kawitacji, należy utrzymywać prawidłowe parametry pracy turbiny, właściwy poziom wody na odpływie, odpowiednie warunki ssania oraz unikać pracy poza zalecanym zakresem obciążenia. Ważne są też regularne przeglądy łopatek i elementów przepływowych.