CAVITATION WEAR OF PUMP IMPELLERS
Mirosław Szala
m.szala@pollub.plLublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Materials Engineering, Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin, Poland (Poland)
https://orcid.org/0000-0003-1059-8854
Daniel Łukasik
Lublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Materials Engineering, Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin, Poland (Poland)
Abstract
Cavitation is a common phenomenon in pump systems, negatively influencing their operating parameters and components such as impellers and, thus, causing considerable financial losses. This paper explains the problem of cavitation and cavitation erosion. The causes of cavitation in pump systems are analyzed. A selection of centrifugal pump impellers damaged by cavitation erosion are presented and examined. The authors also discuss ways of preventing cavitation and cavitation erosion in pump systems. Finally, relevant conclusions are drawn.
Keywords:
pump, cavitation, impeller, cavitation erosion, wear, erosionReferences
J.-P. Franc and J.-M. Michel, Fundamentals of Cavitation, vol. 76. New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer Academic Publishers, 2004.
Google Scholar
S. Łazarkiewicz and A. T. Troskolański, Pompy wirowe. WNT, 1968.
Google Scholar
M. Szala, “Powłoki zwiększające odporność na zużycie kawitacyjne elementów maszyn i urządzeń,” (PhD Thesis), Politechnika Lubelska, Lublin, 2016.
Google Scholar
I. J. Karassik, Pump handbook. New York: McGraw-Hill, 2001.
Google Scholar
P. Świtalski, ABC techniki pompowej: podstawowe zasady działania i doboru pomp z szerokim omówieniem problematyki nadzoru i technik remontowych. ZPBiP CEDOS Sp. z o.o., 2008.
Google Scholar
W. Jędral, Pompy wirowe. Wydaw. Naukowe PWN, 2014.
Google Scholar
M. Stępniewski, Pompy. Biblioteka Główna Politechniki Warszawskiej, 2005.
Google Scholar
K. Steller, O mechanizmie niszczenia materiałów podczas kawitacji. Polska Akademia Nauk Instytut Maszyn Przepływowych, 1983.
Google Scholar
C. E. Brennen, Cavitation and Bubble Dynamics. Oxford: Oxford University Press, 1995.
Google Scholar
K. Wójs, Kawitacja w cieczach o różnych właściwościach reologicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2004.
Google Scholar
J.-P. Franc, M. Riondet, A. Karimi, and G. L. Chahine, “Material and velocity effects on cavitation erosion pitting,” Wear, vol. 274–275, pp. 248–259, Stycze 2012.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.wear.2011.09.006
Google Scholar
M. Dular, B. Stoffel, and B. Sirok, “Development of a cavitation erosion model,” Wear, vol. 261, no. 5, pp. 642–655, 2006.
DOI: https://doi.org/10.1016/j.wear.2006.01.020
Google Scholar
P. Świtalski, ABC techniki pompowej - Pump technology. Leksykon. Wrocław: ZPBiP CEDOS Sp. z o.o., 2009.
Google Scholar
E. Grist, Cavitation And The Centrifugal Pump: A Guide For Pump Users. CRC Press, 1998.
Google Scholar
J. Bagieński, Kawitacja w urządzeniach wodociągowych i ciepłowniczych. Wydaw. Politechniki Poznańskiej, 1998.
Google Scholar
M. Szala, B. Filip, and I. Lenart, “Zużycie wirników pomp na skutek eksploatacji w warunkach kawitacji,” in Ewaluacja wybranych procesów, technologii i systemów inżynierskich = Evaluation of selected processes, technology and engineering systems, K. Drozd and M. Szala, Eds. Lublin: Politechnika Lubelska, 2014, pp. 64–77.
Google Scholar
M. Szala, T. Hejwowski, and I. Lenart, “Cavitation erosion resistance of Ni-Co based coatings,” Adv. Sci. Technol. – Res. J., vol. 8, no. 21, pp. 36–42, 2014.
Google Scholar
W. Jędral, Pompy wirowe odśrodkowe: teoria, podstawy projektowania, energooszczędna eksploatacja. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1996.
Google Scholar
M. Szala and T. J. Hejwowski, “Zwiększanie odporności kawitacyjnej stopów metali przez napawanie powłok,” Przegląd Spaw. - Weld. Technol. Rev., vol. 87, no. 9, pp. 56–60, 2015.
DOI: https://doi.org/10.26628/ps.v87i9.452
Google Scholar
M. Szala and T. Hejwowski, “Odporność kawitacyjna powłok na osnowie niklu napawanych metodą płomieniowo-proszkową,” Przegląd Spaw. - Weld. Technol. Rev., vol. 87, no. 10, pp. 36–41, Oct. 2015.
DOI: https://doi.org/10.26628/ps.v87i10.485
Google Scholar
M. Szkodo, Erozja kawitacyjna materiałów konstrukcyjnych metalowych. Wydawn. Politechniki Gdańskiej, 2008.
Google Scholar
M. Szala, T. J. Hejwowski, B. Dybowski, and A. Kiełbus, “The mechanisms of cavitation erosion of the Elektron21 magnesium alloy,” Solid State Phenom., vol. 229, pp. 99–104, 2015.
DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.229.99
Google Scholar
M. Szala, T. J. Hejwowski, B. Dybowski, and A. Kiełbus, “Microstructural phenomena occurring during early stages of cavitation erosion of Al-Si aluminium casting alloys,” Solid State Phenom., pp. 255–258, 2015.
DOI: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.227.255
Google Scholar
J. H. Boy and A. Kumar, “Construction Productivity Advancement Research (CPAR) Program: Cavitation- and Erosion-Resistant Thermal Spray Coatings,” USACERI, USA, Technical Report 97/118, 1997.
DOI: https://doi.org/10.21236/ADA329272
Google Scholar
T. Hejwowski, Nowoczesne powłoki nakładane cieplnie odporne na zużycie ścierne i erozyjne. Lublin: Politechnika Lubelska, 2013.
Google Scholar
A. R. Budris, “Coatings Can Improve Pump Impeller Cavitation Damage Resistance,” 2012. [Online]. Available: http://www.waterworld.com/articles/print/volume-28/issue-4/departments/pump-tips-techniques/coatings-can-improve-pump-impeller-cavitation-damage-resistance.html. [Accessed: 31-Jul-2014].
Google Scholar
Authors
Mirosław Szalam.szala@pollub.pl
Lublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Materials Engineering, Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin, Poland Poland
https://orcid.org/0000-0003-1059-8854
Authors
Daniel ŁukasikLublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Materials Engineering, Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin, Poland Poland
Statistics
Abstract views: 455PDF downloads: 193
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
All articles published in this journal are open access and distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 International License.