La cavitation des pompes centrifuges peut entraîner des vibrations et du bruit lors de leur fonctionnement quotidien, ce qui peut parfois les obliger à interrompre leur fonctionnement. Il est donc nécessaire d'identifier les causes de cavitation afin d'éviter ces problèmes.
La cavitation des pompes centrifuges est un processus d'éclatement des bulles d'air dans le liquide. Lorsque la vitesse absolue du liquide augmente et que la pression statique diminue, certaines particules, à une certaine température du fluide, atteignent la pression de vapeur, bien qu'il n'y ait pas de chaleur provenant d'un apport externe. La vapeur se vaporise et des bulles se forment le long du trajet d'écoulement.
Si la pression statique du fluide augmente à nouveau au-delà de la pression de vapeur, la bulle éclate très rapidement. Une grande partie de l'impact de la condensation est due à l'implosion. Si la bulle éclate hors de l'écoulement du liquide, mais dans la paroi des pièces du guide, la cavitation entraîne l'érosion des pièces humides.
Lorsque la pompe centrifuge fonctionne dans des conditions de cavitation, même s'il n'y a pas d'érosion des pièces humides, vous pouvez également constater qu'à ce moment-là, le bruit de la pompe centrifuge est très important, les vibrations s'intensifient, l'efficacité diminue et la hauteur de refoulement devient très faible en conséquence.
Le NPSHa de l'équipement, également appelé NPSH effectif, est un équipement d'aspiration. En position d'aspiration de la pompe centrifuge, le poids unitaire du liquide présente un excédent d'énergie supérieur à la pression de vaporisation et à la hauteur manométrique. On parle alors de hauteur manométrique nette positive effective. À l'entrée de la pompe (position de hauteur manométrique nulle), avec une hauteur manométrique totale de liquide moins la pression de vaporisation et la valeur de l'excédent net, on parle de NPSHa. Sa valeur et ses paramètres sont liés aux propriétés du liquide. Le dispositif d'aspiration étant proportionnel au carré du débit et des pertes hydrauliques, le NPSH diminue avec l'augmentation de la capacité. NPSH-Q est une courbe décroissante. Le NPSH est lié aux conditions de débit de la pompe ; il est équilibré par la chute de pression à l'entrée de la pompe, déterminée par la pompe centrifuge elle-même. Autrement dit, pour éviter la cavitation, il est nécessaire qu'une énergie supplémentaire puisse dépasser la pression de vapeur à l'entrée de la pompe. On parle alors de hauteur manométrique nette positive requise. La valeur physique du NPSH de la pompe indique le degré de perte de charge du liquide à l'entrée de la pompe. La hauteur d'aspiration nette requise est donc importante. Le dispositif d'inhalation doit donc être doté d'une hauteur d'aspiration nette suffisamment importante pour compenser les pertes de charge et éviter ainsi la cavitation de la pompe.
Le NPSH d'une pompe centrifuge multicellulaire n'a aucun lien avec les paramètres de l'équipement. Il est uniquement lié aux paramètres de mouvement à l'entrée de la pompe. Les paramètres de mouvement à une vitesse donnée et les paramètres de débit sont déterminés par la géométrie. Autrement dit, le NPSH est déterminé par la pompe elle-même. Pour une pompe donnée, quel que soit le liquide, à une vitesse et un débit donnés à l'entrée de la pompe, la perte de charge est donc identique. Le NPSH n'a donc aucun lien avec les propriétés du fluide. Plus le NPSH est faible, plus la pression est faible.
Le Ti nécessite que l'équipement fournisse un NPSHa plus petit, puis une meilleure résistance à la cavitation de la pompe.
