O que é dano por cavitação – Definição

Cavitação em Bombas Centrífugas

Principais locais onde a cavitação ocorre são em bombas, em turbinas ou hélices . Nas bombas centrífugas, a cavitação resulta de uma redução na pressão de sucção , um aumento na temperatura de sucção ou um aumento na vazão acima daquela para a qual a bomba foi projetada.

Veja também: Cavitação por sucção

Veja também: Cavitação de descarga

Danos por cavitação

A cavitação é, em muitos casos, uma ocorrência indesejável. Nas bombas centrífugas, a cavitação causa danos aos componentes (erosão do material), vibrações, ruídos e perda de eficiência.

Talvez o problema de engenharia mais importante causado pela cavitação seja o dano material que as bolhas de cavitação podem causar quando colapsam nas proximidades de uma superfície sólida. O colapso das bolhas de cavitação é um processo violento que gera ondas de choque e microjatos altamente localizados . Eles forçam o líquido energético em volumes muito pequenos, criando pontos de alta temperatura e esses distúrbios intensos geram tensões superficiais transitórias e altamente localizadas em uma superfície sólida. Os sinais de erosão aparecerão como pontilhados devido à ação de golpe de água das bolhas de vapor em colapso. Verificou-se que as taxas de danos por cavitação aumentam rapidamente com o aumento da vazão do volume.

Materiais mais macios podem ser danificados mesmo pela ocorrência de cavitação a curto prazo . Pontuações individuais podem ser observadas após um único colapso da bolha. Portanto, materiais mais duros são usados ​​para bombas centrífugas . Porém, com os materiais mais duros usados ​​na maioria das aplicações, o estresse cíclico devido a colapsos repetidos pode causar falha na fadiga da superfície local . Assim, os danos causados ​​pela cavitação aos metais geralmente têm a aparência de falha por fadiga .

Quando as bolhas de cavitação colapsam, elas forçam o líquido energético a volumes muito pequenos, criando pontos de alta temperatura e emitindo ondas de choque, as quais são uma fonte de ruído. Embora o colapso de uma pequena cavidade seja um evento de energia relativamente baixa, colapsos altamente localizados podem corroer metais, como o aço, ao longo do tempo. A picada causada pelo colapso das cavidades produz um grande desgaste dos componentes e pode reduzir drasticamente a vida útil da hélice ou da bomba.

A cavitação é geralmente acompanhada também por:

• Ruído. O ruído típico é causado por cavidades em colapso. O nível do ruído resultante da cavitação é uma medida da gravidade da cavitação.
• Vibração . As vibrações da bomba devido à cavitação são caracteristicamente baixas vibrações de frequência, geralmente encontradas na faixa de 0 a 10 Hz.
• Redução na eficiência da bomba . Uma diminuição na eficiência da bomba é um sinal mais confiável de cavitação.