Kavitationsfreiheit - NPSH

Technik Mechanik & Konstruktion
1

Hallo werte Leser!

Für Kavitationsfreiheit an hydraulischen Strömungsmaschinen muss bekanntermaßen folgendes Kriterium gelten: die spezifische Haltedruckhöhe NPSH (net positive suction head) der Pumpe/Turbine muss kleiner sein, als die der Rohrleitung, also
NPSHPA.

Nun ergibt sich bei mir folgendes Problem: Wie ich die Haltedruckhöhe der Anlage berechne, weiss ich. Allerdings finde ich keinen Weg, um die der Arbeitsmaschine zu errechnen. Meine Idee war nun, dass man es ja herleiten könnte, wenn man nur die Strömungsverhältnisse am Laufradeintritt, also die Absolutgeschwindigkeit c und die Relativgeschwindigkeit w der strömenden Teilchen, kennen würde, Das gelingt mir aber nicht. Weiss jemand wie man die Haltedruckhöhe der Pumpe mit w und c exakt berechnet? Oder gibt es vielleicht andere Formeln für NPSHP? Achso, die Thoma-Zahl ist mir natürlich nicht bekannt, wäre ja auch zu einfach:smile:

Ich hoffe hier kennt sich jemand mit Fluidenergiemaschinen aus.
Viele Dank schon im voraus!

mfG Dirk

2

Hallo Dirk,

ich denke, Ihnen ist die Bernoulli-Gleichung bekannt.

Nur wird’s mit der Berechnung der Turbine auf Kavitationsfreiheit problematisch : Die lokalen Geschwindigkeitsspitzen in der Turbine (dort wo es wegen des dann geringen Druckes zur Dampfblasenbildung kommt) sind nicht gleichmässig verteilt und nicht vorherzusagen, verschliessen sich also einer (einfachen) Berechnung.
Und gemeinerweise tritt die Kavitation nicht dort auf, wo die Dampfblasen entstehen. Letzters passiert an den Stellen, an denen die Dampfblasen dann wegen wieder absinkender Geschwindigkeit, folglicherweise steigender Druck, kollabieren.

Gruss
Karl-H.

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]