Was ist Pumpenkavitation?

May 06, 2026

 

1, Kavitationsphänomen

Wenn der Druck einer Flüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur auf den Verdampfungsdruck reduziert wird, entstehen in der Flüssigkeit Blasen. Dieses Phänomen der Blasenbildung wird Kavitation genannt. Die bei der Kavitation entstehenden Blasen nehmen beim Fließen auf hohen Druck an Volumen ab und platzen schließlich. Das Phänomen, dass Blasen aufgrund des Druckanstiegs in der Flüssigkeit verschwinden, wird als Kavitationskollaps bezeichnet.
Wenn während des Betriebs der Pumpe der absolute Druck der gepumpten Flüssigkeit in einem lokalen Bereich (normalerweise an einem bestimmten Punkt später am Laufradschaufeleinlass) aus irgendeinem Grund auf den Flüssigkeitsverdampfungsdruck bei dieser Temperatur abfällt, beginnt die Flüssigkeit an dieser Stelle zu verdampfen, wodurch eine große Menge Dampf erzeugt und Blasen gebildet werden. Wenn die Flüssigkeit, die eine große Anzahl von Blasen enthält, durch den Hochdruckbereich im Inneren des Laufrads strömt, führt die Hochdruckflüssigkeit um die Blasen dazu, dass die Blasen schnell schrumpfen und sogar platzen. Während die Blase kondensiert und platzt, füllen die Flüssigkeitspartikel mit hoher Geschwindigkeit den Hohlraum, erzeugen einen starken Wasserschlageffekt und treffen mit hoher Schlagfrequenz auf die Metalloberfläche. Die Aufprallbelastung kann Hunderte bis Tausende von Atmosphären erreichen und die Aufprallfrequenz kann Zehntausende Male pro Sekunde erreichen. In schweren Fällen kann es zu Wanddickenschäden kommen.

 

 

Der Prozess der Blasenbildung in der Wasserpumpe und der Beschädigung der Strömungskomponenten durch Blasenplatzen wird in der Wasserpumpe als Kavitation bezeichnet. Wenn in einer Wasserpumpe Kavitation auftritt, werden nicht nur die Überstromkomponenten beschädigt, sondern es entstehen auch Geräusche und Vibrationen, was zu einer Verringerung der Pumpenleistung führt. In schweren Fällen kann es dazu kommen, dass die Flüssigkeit in der Pumpe unterbrochen wird und deren ordnungsgemäße Funktion beeinträchtigt wird.

2, Grundlegende Beziehungsformel für Pumpenkavitation

Die Bedingungen für Pumpenkavitation werden sowohl von der Pumpe selbst als auch von der Saugvorrichtung bestimmt. Daher sollte die Untersuchung der Kavitationsbedingungen sowohl an der Pumpe selbst als auch an der Saugvorrichtung berücksichtigt werden. Der grundlegende Zusammenhang zwischen Pumpenkavitation ist
NPSHc Kleiner oder gleich NPSHr Kleiner oder gleich [NPSH] Kleiner oder gleich NPSHa
NPSHa=NPSHr (NPSHc) - Pumpenkavitation beginnt
NPSHa>NPSHr (NPSHc) - Pumpe ohne Kavitation
In der Formel NPSHa - Gerätekavitationstoleranz, auch effektive Kavitationstoleranz genannt, gilt: Je größer der Betrag, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit einer Kavitation.
NPSHr - Kavitationszuschlag der Pumpe, auch bekannt als notwendiger Kavitationszuschlag oder dynamischer Druckabfall am Pumpeneinlass. Je kleiner NPSHr, desto besser ist die Antikavitationsleistung.
NPSHc - kritische Kavitationszugabe, bezieht sich auf die Kavitationszugabe, die einer bestimmten Abnahme der Pumpenleistung entspricht;
[NPSH] - Zulässige Kavitationszugabe ist die Kavitationszugabe, die zur Bestimmung der Betriebsbedingungen der Pumpe verwendet wird, normalerweise angenommen als [NPSH]=(1,1-1,5) NPSHc.

3, Berechnung der Kavitationszugabe des Geräts

NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg

4, Maßnahmen zur Verhinderung von Kavitation

To prevent cavitation, it is necessary to increase NPSHa so that NPSHa>NPSHr. Die Maßnahmen zur Vermeidung von Kavitation sind wie folgt:
1. Reduzieren Sie die geometrische Ansaughöhe Hg (oder erhöhen Sie die geometrische Rückstauhöhe);
2. Um den Inhalationsverlust hc zu reduzieren, können Anstrengungen unternommen werden, den Rohrdurchmesser zu vergrößern, die Länge der Rohrleitung, der Bögen und des Zubehörs usw. zu minimieren.

 

3. Vermeiden Sie einen längeren Betrieb bei hohem Verkehrsaufkommen.
4. Bei gleicher Geschwindigkeit und Durchflussrate verringert die Verwendung einer Doppelsaugpumpe die Einlassdurchflussrate und macht die Pumpe weniger anfällig für Kavitation;
Wenn in der Pumpe Kavitation auftritt, sollte die Fördermenge reduziert oder die Drehzahl während des Betriebs reduziert werden;
Der Zustand des Pumpensaugbeckens hat einen erheblichen Einfluss auf die Pumpenkavitation;
7. Bei Pumpen, die unter rauen Bedingungen betrieben werden, können Kavitationsschutzmaterialien verwendet werden, um Kavitationsschäden zu vermeiden.