Кавитаци нь далд аюул юм  босоо турбин насос  үйл ажиллагаа нь чичиргээ, дуу чимээ, импеллерийн элэгдэлд хүргэж, улмаар сүйрэлд хүргэж болзошгүй. Гэсэн хэдий ч өвөрмөц бүтэцтэй (босоо амны урт нь хэдэн арван метр хүртэл), суурилуулалтын нарийн төвөгтэй байдлаас шалтгаалан босоо турбин насосны хөндийн гүйцэтгэлийн туршилт (NPSHr тодорхойлох) нь ихээхэн бэрхшээл учруулдаг.

I. Хаалттай хэлхээтэй туршилтын төхөөрөмж: Нарийвчлал ба орон зайн хязгаарлалт

1.Туршилтын зарчим, журам

• Үндсэн тоног төхөөрөмж: Оролтын даралтыг нарийн хянах хаалттай хэлхээний систем (вакуум насос, тогтворжуулагч сав, урсгал хэмжигч, даралт мэдрэгч).

• Процедур:

· Насосны хурд болон урсгалын хурдыг засах.

· Толгойн уналт 3%-иар (NPSHr тодорхойлох цэг) хүртэл оролтын даралтыг аажмаар бууруулна.

· Чухал даралтыг тэмдэглэж, NPSHr-ийг тооцоол.

• Өгөгдлийн нарийвчлал: ±2%, ISO 5199 стандартад нийцсэн.

2. Босоо турбин насосны сорилтууд

• Зайны хязгаарлалт: Стандарт хаалттай гогцооны өрмийн босоо тэнхлэгийн өндөр нь ≤5 м, урт босоо амны насостой таарахгүй (ердийн босоо амны урт: 10–30 м).

• Динамик зан үйлийн гажуудал: Босоо амыг богиносгосноор чухал хурд болон чичиргээний горимыг өөрчилж, туршилтын үр дүнг гажуудуулна.

3. Аж үйлдвэрийн хэрэглээ

• Хэрэглэх тохиолдол: Богино босоо амны гүний худгийн насос (босоо ам ≤5 м), загвар R&D.

• Тохиолдлын судалгаа: Насос үйлдвэрлэгч 22 хаалттай туршилтаар импеллерийн загварыг оновчтой болгосны дараа NPSHr-ийг 200%-иар бууруулсан.

II. Нээлттэй давталтын туршилтын төхөөрөмж: Уян хатан байдал ба нарийвчлалыг тэнцвэржүүлэх

1. Туршилтын зарчим

• Нээлттэй систем:Оролтын даралтыг хянахын тулд савны шингэний түвшний ялгаа эсвэл вакуум насосыг ашигладаг (илүү энгийн боловч нарийвчлал багатай).

• Гол шинэчлэлтүүд:

· Өндөр нарийвчлалтай дифференциал даралтын дамжуулагч (алдаа ≤0.1% FS).

· Лазер урсгал хэмжигч (±0.5% нарийвчлалтай) уламжлалт турбин тоолуурыг орлодог.

2. Босоо турбины насосны тохируулга

• Гүний худгийн симуляци: Усанд живүүлэх нөхцөлийг давтахын тулд газар доорхи босоо ам (гүн ≥ насосны босоо амны урт) барих.

• Өгөгдлийн залруулга:CFD загвар нь дамжуулах хоолойн эсэргүүцлийн улмаас оролтын даралтын алдагдлыг нөхдөг.

III. Талбайн туршилт: Бодит ертөнцийн баталгаажуулалт

1. Туршилтын зарчим

• Ашиглалтын тохируулга: Толгойн уналтын цэгүүдийг тодорхойлохын тулд хавхлагын тохируулагч эсвэл VFD хурдны өөрчлөлтөөр оролтын даралтыг тохируулна.

• Гол томъёо:

NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv

(Оролтын даралтын зүү, хурдны хурд, шингэний температурыг хэмжих шаардлагатай.)

журам

Оролтын фланц дээр өндөр нарийвчлалтай даралт мэдрэгч суурилуулна.

Урсгал, толгой, даралтыг бүртгэх явцад оролтын хавхлагуудыг аажмаар хаа.

NPSHr гулзайлтын цэгийг тодорхойлохын тулд толгой ба оролтын даралтын муруйг зур.

2.Бэрхшээл ба шийдэл

• Интерференцийн хүчин зүйлс:

· Хоолойн чичиргээ → Чичиргээний эсрэг бэхэлгээ суурилуулах.

· Хийн оролт → Дотор хийн агуулгыг хянах төхөөрөмж ашиглах.

• Нарийвчлалын сайжруулалт:

· Дундаж олон хэмжилт.

· Чичиргээний спектрийг шинжлэх (хүндрэлийн эхлэл нь 1–4 кГц эрчим хүчний огцом өсөлтийг өдөөдөг).

IV. Хуваарилсан загвар туршилт: Зардал багатай ойлголт

1. Ижил төстэй байдлын онолын үндэс

•Хамшрах хуулиуд: Тодорхой хурдыг хадгалах ns; Импеллерийн хэмжээсийг дараах байдлаар хуваана.

· QmQ=(DmD)3,HmH=(DmD)2

•Загвар дизайн:  1: 2-оос 1: 5 хуваарийн харьцаа; хуулбарлах материал ба гадаргуугийн барзгар байдал.

2. Босоо турбин насосны давуу тал

• Сансрын нийцтэй байдал: Богино босоо амны загварууд нь стандарт туршилтын төхөөрөмжид тохирно.

• Зардлын хэмнэлт: Туршилтын зардлыг бүрэн хэмжээний прототипүүдийн 10-20% хүртэл бууруулсан.

Алдааны эх үүсвэр ба залруулга

•Хэмжээний нөлөө:  Рэйнолдсын тооны хазайлт → Турбулентийн залруулгын загварыг ашиглах.

• Гадаргуугийн барзгар байдал:  Польшийн загварууд нь үрэлтийн алдагдлыг нөхөхийн тулд Ra≤0.8μm байна.

V. Дижитал симуляци: Виртуал туршилтын хувьсгал

1. CFD загварчлал

•Үйл явц:

Бүрэн урсгалтай 3D загваруудыг бүтээх.

Олон фазын урсгал (ус + уур) ба кавитацийн загваруудыг (жишээ нь, Schnerr-Sauer) тохируулах.

3% толгой унах хүртэл давт; NPSHr-г задлах.

• Баталгаажуулалт: CFD-ийн үр дүн нь кейс судалгаануудад физик тестээс ≤8%-ийн хазайлтыг харуулж байна.

2. Машины сургалтын таамаглал

• Датад суурилсан хандлага:  Түүхэн өгөгдөл дээр регрессийн загварыг сургах; оролтын импеллерийн параметрүүд (D2, β2 гэх мэт) NPSHr-ийг таамаглах.

• Давуу тал: Физик туршилтыг арилгаж, дизайны мөчлөгийг 70% бууруулдаг.

Дүгнэлт: "Эмпирик таамаглал" -аас "Тоолж болох нарийвчлал" хүртэл

Босоо турбины насосны хөндийн туршилт нь "өвөрмөц бүтэц нь үнэн зөв туршилтыг үгүйсгэдэг" гэсэн буруу ойлголтыг даван туулах ёстой. Хаалттай/нээлттэй гогцоо төхөөрөмж, хээрийн туршилт, масштабтай загвар, дижитал симуляцийг хослуулснаар инженерүүд дизайн, засвар үйлчилгээний стратегийг оновчтой болгохын тулд NPSHr-ийн хэмжээг тодорхойлж чадна. Эрлийз туршилт болон хиймэл оюун ухааны хэрэгслүүд дэвшихийн хэрээр бүрэн харагдах байдал, хөндийн гүйцэтгэлийг хянах нь стандарт практик болно.