Qu’est-ce que les dommages causés par la cavitation – Définition

Cavitation dans les pompes centrifuges

Les principaux endroits où il y a de la cavitation sont les pompes, les roues ou les hélices . Dans les pompes centrifuges, la cavitation résulte d’une réduction de la pression d’aspiration , d’une augmentation de la température d’aspiration ou d’une augmentation du débit au-dessus de celle pour laquelle la pompe a été conçue.

Voir aussi: Cavitation par aspiration

Voir aussi: Cavitation de décharge

Dommages de cavitation

La cavitation est, dans de nombreux cas, un événement indésirable. Dans les pompes centrifuges, la cavitation provoque des dommages aux composants (érosion du matériau), des vibrations, du bruit et une perte de rendement.

Le problème d’ingénierie le plus important causé par la cavitation est peut-être les dommages matériels que les bulles de cavitation peuvent causer lorsqu’elles s’effondrent au voisinage d’une surface solide. L’effondrement des bulles de cavitation est un processus violent qui génère des ondes de choc et des microjets très localisés . Ils forcent le liquide énergétique dans de très petits volumes, créant ainsi des taches de haute température et ces perturbations intenses génèrent des contraintes de surface hautement localisées et transitoires sur une surface solide. Les signes d’ érosion apparaîtront comme des piqûres dues à l’action de sifflement des bulles de vapeur qui s’effondrent. Il a été constaté que les taux de dommages par cavitation augmentent rapidement avec l’augmentation du débit volumique.

Des matériaux plus légers peuvent être endommagés même par court terme occurrance de cavitation . Des fosses individuelles peuvent être observées après l’effondrement d’une seule bulle. Par conséquent, des matériaux plus durs sont utilisés pour les pompes centrifuges . Mais avec les matériaux plus durs utilisés dans la plupart des applications, la contrainte cyclique due aux effondrements répétés peut provoquer une défaillance de la fatigue de surface locale . Ainsi, les dommages causés par la cavitation aux métaux ont généralement l’apparence d’une défaillance en fatigue .

Lorsque les bulles de cavitation s’effondrent, elles forcent le liquide énergétique dans de très petits volumes, créant ainsi des taches de haute température et émettant des ondes de choc, ces dernières étant une source de bruit. Bien que l’effondrement d’une petite cavité soit un événement relativement peu énergivore, des effondrements très localisés peuvent éroder les métaux, tels que l’acier, au fil du temps. Les piqûres causées par l’effondrement des cavités produisent une grande usure des composants et peuvent considérablement réduire la durée de vie d’une hélice ou d’une pompe.

La cavitation s’accompagne généralement également de:

• Bruit. Le bruit typique est causé par l’effondrement des cavités. Le niveau du bruit qui résulte de la cavitation est une mesure de la gravité de la cavitation.
• Vibration . Les vibrations de la pompe dues à la cavitation sont des vibrations de basse fréquence caractéristiques, généralement trouvées dans la plage de 0 à 10 Hz.
• Réduction de l’efficacité de la pompe . Une diminution de l’efficacité de la pompe est un signe plus fiable d’apparition de cavitation.