캐비테이션의 정의와 발생 원인 그리고 예방

캐비테이션의 정의와 발생 원인 그리고 예방 

1. 정의
  1) 캐비테이션은 액체가 빠르게 흐르는 부분에서 압력이 급격히 낮아져 액체가 기포를 형성하고,

      그 후 기포가 붕괴되면서 발생하는 현상입니다.

  2) 이 현상은 특히 펌프, 터빈, 프로펠러 등에서 발생할 수 있으며, 기포가 붕괴할 때 강한 충격파와 열이 발생하여

      장비에 손상을 줄 수 있습니다.

 

 

2. 캐비테이션 발생 원인
  1) 유체 속도 증가 : 유체가 빠르게 흐를 때 압력이 낮아져 기포가 형성됩니다.
  2) 유체의 온도 상승 : 온도가 상승하면 유체의 증기 압력이 증가하여 기포가 더 쉽게 생성됩니다.
  3) 장비의 불균형 또는 비정상적인 운영 : 펌프, 터빈 등에서의 부하 불균형이나 잘못된 조작으로 인해 유체의 흐름에

      변동이 생기면서 캐비테이션이 발생할 수 있습니다.

 

 

 

3. 캐비테이션 예방 방법
  1) 운전 조건 최적화 : 장비를 설계된 조건에 맞게 운전하여 압력과 유속을 적절히 유지합니다.
  2) 유체 온도 조절 : 유체의 온도를 낮추어 증기 압력이 상승하지 않도록 합니다.
  3) 압력 안정화 : 펌프나 터빈 입구의 압력을 높여 캐비테이션이 발생하지 않도록 합니다.

 

 

 

4. 캐비테이션의 영향
  1) 기계적 손상 : 기포가 붕괴하면서 발생하는 충격파가 장비의 금속 표면에 미세한 균열을 일으킬 수 있습니다.
  2) 효율 저하 : 캐비테이션이 발생하면 펌프나 터빈의 효율이 급격히 떨어져 시스템의 성능이 저하됩니다.
  3) 소음 및 진동 발생 : 캐비테이션에 의해 발생하는 기포 붕괴는 소음과 진동을 유발할 수 있습니다.

 

 

 

5. 캐비테이션 진단
  1) 소음 분석 : 캐비테이션이 발생할 때 특유의 소음이 발생하므로 이를 감지하여 문제가 있는지 판단할 수 있습니다.
  2) 진동 측정 : 캐비테이션이 발생하면 장비의 진동이 비정상적으로 증가할 수 있으므로

      진동 분석을 통해 진단할 수 있습니다.
  3) 압력 측정 : 압력 센서를 이용해 압력 변화를 모니터링하여 캐비테이션 발생 여부를 확인할 수 있습니다.

 

6. 캐비테이션이 발생할 수 있는 장비
  1) 펌프 : 유체가 빠르게 흐를 때 압력이 낮아져 기포가 형성됩니다.
  2) 터빈 : 유체가 터빈을 통과하면서 급격히 압력이 감소하면 캐비테이션이 발생할 수 있습니다.
  3) 프로펠러 : 배나 항공기의 프로펠러에서 유체의 흐름에 따라 캐비테이션이 발생할 수 있습니다.