耐食ポンプのパイオニア 新東洋機械工業株式会社

 5.キャビテーションとは 

  キャビテーション ( Cavitation )
        =液体の流れの中で圧力差により短時間に泡の発生と消滅が起きる現象。
          空洞現象

JIS規格では
「流動している液体の圧力が局部的に低下して蒸気や含有気体を含む泡が発生する現象」
「水の流れによって、ある点の圧力が低下し、その部分の水がその水温で沸騰して水蒸気の泡を形成し、続いてこの泡が崩壊すること。」

例えば、
 1.吐出バルブが開く→ 流量が増える→ 流速が速くなる→ 吸込圧力が下がる
 2.吸込 配管が閉塞する→ 流路面積が狭くなる→ 流速が速くなる→ 吸込圧力が下がる
1・2のように局所的に吸込圧力が飽和蒸気圧を下回り、液が沸騰して泡が発生する現象です。
インペラーが泡の中を空転することになるので、効率などの性能が低下します。
また泡が、物体表面で分裂する際に起きるジェット流が、エロージョン(壊蝕)の原因にもなります。
さらに泡が潰れるとき、微小ながら強い圧力波が発生し、騒音・振動の原因にもなります。

 エロージョン(壊蝕)
硬い物体に近い泡は、表面張力なども作用して その
表面に張り付きます。 ポンプでは多くの場合、 インペ
ラー表面に張り付くことになります。 圧力が高くなると泡は収縮・変形し、 くぼみに圧力が集中します。 この
ときジェット流が発生し、物体表面 つまりインペラー表面に激突して、泡は分裂します。
これがエロージョン(壊蝕)の原因です。


 騒音・振動の原因
最終的には、周囲の圧力が飽和蒸気圧より高くなり
周りの液体が泡の中心に向かって殺到し 気泡は消
滅します。 その瞬間、全方向からの流れが 泡の中
心で衝突することになります。 このときに発生する
圧力波が騒音・振動の原因 となります。
あまりに圧力が高い場合、ポンプそのものに穴があく
場合もあります。


キャビテーションが発生しているポンプの一番の見分け方は、 「バリバリ」「パリパリ」といった騒音です。