Основное энергетическое уравнение турбины. Кавитация в гидромашинах

Кавитация в турбинах
При работе турбины под рабочим колесом создаётся вакуум (давление ниже атмосферного). Понижение давления так же наблюдается на тыльной стороне лопастей. Эти условия работы имеют свои особенности и могут приводить к возникновению кавитации.
Явление кавитации возникает при движении воды в условиях пониженного давления, когда определяющим условием является способность жидкости выдерживать растягивающие напряжения. Прочность обычной воды на разрыв определяется давлением насыщенного пара , значение которого зависит от температуры жидкости. При движении жидкости при давлении ниже образуются разрывы сплошности потока, так называемые каверны, наполненные водяным паром. При повышении давления каверна захлопывается и пар конденсируется.
Режим протекания воды в проточной части турбины турбулентный, при котором наблюдается пульсация давления в каждой точке. Интенсивность пульсаций давления резко возрастает в пограничных зонах обтекания лопастей с отрывом потока и вихреобразованием. Ниже схематично показаны такие области, вызывающие кавитационные воздействия на обтекаемых поверхностях.
Кавитация в турбинах: а – профильная, б – щелевая,
в – местная: 1 – лопасть рабочего колеса; 2 – торцевая
поверхность вращающейся лопасти; 3 – неподвижная
стенка турбинной камеры; 4 – местный выступ на
обтекаемой поверхности
а б в

Кавитация в турбинах. Допустимая высота отсасывания.
Минимальное давление в точке m
проточной части рабочего колеса

Отсчёт высоты отсасывания для различных турбин
Способы отсчёта высоты отсасывания для различных турбин: а – для радиально-осевых, б – для осевых, в – для горизонтальных
а б в