CAVITATION WEAR OF PUMP IMPELLERS


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; erosion

J.-P. Franc and J.-M. Michel, Fundamentals of Cavitation, vol. 76. New York, Boston, Dordrecht, London, Moscow: Kluwer Academic Publishers, 2004.

S. Łazarkiewicz and A. T. Troskolański, Pompy wirowe. WNT, 1968.

M. Szala, “Powłoki zwiększające odporność na zużycie kawitacyjne elementów maszyn i urządzeń,” (PhD Thesis), Politechnika Lubelska, Lublin, 2016.

I. J. Karassik, Pump handbook. New York: McGraw-Hill, 2001.

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.

W. Jędral, Pompy wirowe. Wydaw. Naukowe PWN, 2014.

M. Stępniewski, Pompy. Biblioteka Główna Politechniki Warszawskiej, 2005.

K. Steller, O mechanizmie niszczenia materiałów podczas kawitacji. Polska Akademia Nauk Instytut Maszyn Przepływowych, 1983.

C. E. Brennen, Cavitation and Bubble Dynamics. Oxford: Oxford University Press, 1995.

K. Wójs, Kawitacja w cieczach o różnych właściwościach reologicznych. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2004.

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.

M. Dular, B. Stoffel, and B. Sirok, “Development of a cavitation erosion model,” Wear, vol. 261, no. 5, pp. 642–655, 2006.

P. Świtalski, ABC techniki pompowej - Pump technology. Leksykon. Wrocław: ZPBiP CEDOS Sp. z o.o., 2009.

E. Grist, Cavitation And The Centrifugal Pump: A Guide For Pump Users. CRC Press, 1998.

J. Bagieński, Kawitacja w urządzeniach wodociągowych i ciepłowniczych. Wydaw. Politechniki Poznańskiej, 1998.

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.

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.

W. Jędral, Pompy wirowe odśrodkowe: teoria, podstawy projektowania, energooszczędna eksploatacja. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, 1996.

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.

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.

M. Szkodo, Erozja kawitacyjna materiałów konstrukcyjnych metalowych. Wydawn. Politechniki Gdańskiej, 2008.

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.

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.

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.

T. Hejwowski, Nowoczesne powłoki nakładane cieplnie odporne na zużycie ścierne i erozyjne. Lublin: Politechnika Lubelska, 2013.

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].

Download

Published : 2016-12-26


Szala, M., & Łukasik, D. (2016). CAVITATION WEAR OF PUMP IMPELLERS. Journal of Technology and Exploitation in Mechanical Engineering, 2(1), 40-44. https://doi.org/10.35784/jteme.337

Mirosław Szala  m.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
Daniel Łukasik 
Lublin University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Department of Materials Engineering, Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin, Poland  Poland




Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Open access
All articles published in Journal of Technology and Exploitation in Mechanical Engineering (JTEME) are open-access. New works in this journal are licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License (CC BY 4.0), which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.