Kavitazioa ezkutuko mehatxu bat da  turbina-ponpa bertikala  funtzionamendua, bibrazioak, zaratak eta bulkadorearen higadura eraginez, hutsegite katastrofikoak sor ditzaketenak. Hala ere, egitura berezia dela eta (ardatz-luzera hamar metroraino) eta instalazio konplexua dela eta, turbina-ponpa bertikaletarako kavitazio-errendimenduaren probak (NPSHr determinazioa) erronka garrantzitsuak ditu.

I. Begizta itxiko proba-plataforma: zehaztasuna vs. muga espazialak

1.Saiakuntzaren printzipioak eta prozedurak

• Oinarrizko ekipamendua: Begizta itxiko sistema (huts-ponpa, egonkortzeko depositua, emari-neurgailua, presio-sentsoreak) sarrerako presioa zehatz-mehatz kontrolatzeko.

• Prozedura:

· Ponparen abiadura eta emaria konpontzea.

· Pixkanaka-pixkanaka murriztea sarrerako presioa, burua % 3 jaitsi arte (NPSHr definizio-puntua).

· Presio kritikoa erregistratu eta NPSHr kalkulatzea.

• Datuen zehaztasuna: ±%2, ISO 5199 arauekin bat datorrena.

2. Turbina-ponpa bertikalen erronkak

• Espazio mugak: begizta itxiko ekipamendu estandarrak ≤5 m-ko altuera bertikala dute, bateraezinak ardatz luzeko ponpekin (ardatz-luzera tipikoa: 10-30 m).

• Jokabide dinamikoaren distortsioa: ardatzak laburtzeak abiadura kritikoak eta bibrazio moduak aldatzen ditu, probaren emaitzak okertuz.

3. Industria Aplikazioak

• Erabilera-kasuak: Ardatz laburreko putzu sakoneko ponpak (ardatz ≤5 m), I+G prototipoa.

• Kasu praktikoa: ponpa fabrikatzaile batek NPSHr % 22 murriztu zuen 200 begizta itxiko proben bidez bulkagailuaren diseinua optimizatu ondoren.

II. Open-Loop Test Rig: malgutasuna eta zehaztasuna orekatzea

1. Proba-printzipioak

• Sistema irekia:Deposituaren likido-mailaren desberdintasunak edo huts-ponpak erabiltzen ditu sarrerako presioa kontrolatzeko (errazagoa baina ez hain zehatza).

• Funtsezko eguneratzeak:

· Zehaztasun handiko presio diferentzialaren transmisoreak (errorea ≤0.1% FS).

· Laser emari-neurgailuak (±% 0.5eko zehaztasuna) ohiko turbina-neurgailuak ordezkatuz.

2. Turbina-ponparen egokitzapenak

• Putzu sakonen simulazioa: lurpeko zubiak eraiki (sakonera ≥ ponparen ardatzaren luzera) murgiltze-baldintzak errepikatzeko.

• Datuen zuzenketa:CFD modelatzeak kanalizazioen erresistentziak eragindako sarrerako presio galerak konpentsatzen ditu.

III. Eremuko probak: mundu errealeko baliozkotzea

1. Proba-printzipioak

• Egokitzapen operatiboak: modulatu sarrerako presioa balbulen throttling edo VFD abiadura aldaketen bidez, burua erortzeko puntuak identifikatzeko.

• Formula gakoa:

NPSHr=NPSHr=ρgPin+2gvin2−ρgPv

(Harrerako presioa Pin, abiadura vin eta fluidoaren tenperatura neurtu behar dira.)

Prozedura

Instalatu zehaztasun handiko presio sentsoreak sarrerako bridan.

Itxi pixkanaka sarrera-balbulak emaria, burua eta presioa erregistratzen dituzun bitartean.

Marraztu buruaren eta sarrerako presioaren kurba NPSHr inflexio-puntua identifikatzeko.

2.Erronkak eta Irtenbideak

• Interferentzia-faktoreak:

· Hodien bibrazioa → Jarri bibrazioen aurkako euskarriak.

· Gasa erakartzea → Erabili lineako gas edukiaren monitoreak.

• Zehaztasun-hobekuntzak:

· Batez besteko hainbat neurketa.

· Bibrazio-espektroak aztertzea (kavitazioaren agerpenak 1-4 kHz-ko energia-puntak eragiten ditu).

IV. Eredu txikiagoko probak: kostu-eraginkorra

1. Antzekotasunaren Teoria Oinarria

•Eskalatzeko legeak: ns abiadura espezifikoa mantendu; eskala bulkagailuaren neurriak honela:

· QmQ=(DmD)3,HmH=(DmD)2

•Ereduaren diseinua:  1:2 eta 1:5 eskala ratioak; materialak eta gainazaleko zimurtasuna errepikatu.

2. Turbina-ponpa bertikaleko abantailak

• Espazio bateragarritasuna: Ardatz laburreko modeloak proba-plataforma estandarrekin egokitzen dira.

•Kostuak aurreztea: Proba kostuak eskala osoko prototipoen % 10-20ra murriztu dira.

Errore-iturriak eta zuzenketak

•Eskala efektuak:  Reynolds zenbakien desbideratzeak → Aplikatu turbulentzia zuzentzeko ereduak.

•Azaleko zimurtasuna:  Poloniar ereduak Ra≤0.8μm-ra marruskadura-galerak konpentsatzeko.

V. Simulazio digitala: proba birtualen iraultza

1. CFD modelizazioa

•Prozesua:

Eraiki fluxu-bide osoko 3D ereduak.

Konfiguratu fase anitzeko fluxua (ura + lurruna) eta kabitazio ereduak (adibidez, Schnerr-Sauer).

Itera ezazu burua %3 jaitsi arte; atera NPSHr.

• Balioztatzea: CFD-ren emaitzek kasu-azterketetan proba fisikoekiko desbideratzea % ≤8 erakusten dute.

2. Machine Learning Iragarpena

• Datuetan oinarritutako ikuspegia:  Trebatu erregresio ereduak datu historikoetan; NPSHr aurreikusteko bulkagailuaren sarrerako parametroak (D2, β2, etab.).

• Abantaila: Proba fisikoak ezabatzen ditu, diseinu-zikloak %70 murriztuz.

Ondorioa: "Asmaketa enpirikotik" "Zehaztasun kuantifikagarrira"

Turbina-ponpa bertikaleko kabitazio-probak "egitura bereziek proba zehatzak saihesten dituztela" dioen uste okerra gainditu behar du. Begizta itxi/irekiko ekipamenduak, eremuko probak, eredu eskalatuak eta simulazio digitalak konbinatuz, ingeniariek NPSHr kuantifikatu dezakete diseinuak eta mantentze-estrategiak optimizatzeko. Proba hibridoak eta AI tresnak aurrera egin ahala, kabitationaren errendimenduaren ikusgarritasun osoa eta kontrola lortzea ohiko praktika bihurtuko da.