★ポンプのキャビテーションとは何か:

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答1. ポンプ内の圧力が最も低くなるのはインペラーの入口付近であり、ここの圧力がその時の温度における飽和蒸気圧まで下がると、液体が気化し始め、大量の気泡が液体から放出されます。気泡が液体と共にポンプの高圧領域に流れ込むと、外部圧力の作用により、気泡は急激に液体に凝縮する。このとき、気泡の周囲にある液体は、かつて気泡がいた場所へ極めて高い速度で押し寄せ、大きな水力衝撃を生み出す。1秒間に多数の気泡が凝縮するため、何度も非常に大きな衝撃圧力が発生する。この連続的な局所的衝撃負荷の作用により、ポンプ内の流れる流体が当たる部品の表面が徐々に疲労破壊し、多くの腐食による斑点が現れます。その後、それらが連なってハニカム状になり、最終的には剥離が起こります。衝撃による損傷に加えて、液体が気化する際にはその中に溶けていた酸素が析出し、流れる部品を酸化させて腐食させます。 機械的な侵食と化学的な腐食が同時に作用して、流れる流体によって部品が破壊されるこの現象がキャビテーション現象です。 答2. 液体は一定の温度において、圧力をその温度での気化圧力まで下げると、気泡が発生する。この気泡が発生する現象をキャビテーションと呼びます。 答3. エアエロージョンとは、タンク内の液面圧が一定の状態で、インペラの中心部の圧力が、輸送される液体の現在の温度における飽和蒸気圧と等しくなった場合に、インペラの入口付近の液体中に多数の気泡が発生することを指します。これらの気泡は液体と共に高圧領域に入るとすぐに圧壊されて凝縮し、気泡が存在していた空間に真空が生じます。その結果、周囲の液体粒子が非常に高速で気泡の中心に向かって衝突し、瞬間的な衝撃圧力が発生します。これによりインペラが急速に損傷し、同時にポンプ本体が振動して騒音が発生し、ポンプの流量や揚程、効率も著しく低下します。この現象はキャビテーションと呼ばれます。 答4. 水ポンプの場合は、ポンプと水面との高さを下げるべきです。液圧シリンダーが動作する過程で、ピストンとガイドライナーの間の液体に一定量の空気が混入します。圧力が徐々に高まるにつれて、液体中の気体は気泡となります。圧力がある限界値に達すると、これらの気泡は高圧の影響で破裂し、その結果、高温かつ高圧のガスが素早く部品の表面に作用します。これにより油圧シリンダーにキャビテーションが発生し、部品が腐食的な損傷を受けることになります。この現象はキャビテーション現象と呼ばれます。