Detection of cavitation by acoustic and vibration-measurement methods

¹ Professor, Department of Hydraulic Machinery, Budapest Technical University (Hungary).
² Research Engineer, Department of Hydraulic Machinery, Budapest Technical University (Hungary).
³ Mech. Eng., Math., Department of Hydraulic Machinery, Budapest Technical University, and Ganz-Mavag Co, Budapest (Hungary).

Résumé

Les auteurs présentent une méthode de mesure acoustique permettant la détection, sous une forme simple et aisément reproductible, du caractère et de l'intensité des phénomènes de cavitation engendrés dans les machines hydrauliques, à des des endroits normalement inaccessibles à l'observation visuelle. Le présent rapport réunit dans un cadre uniforme quelques résultats d'études antérieures, en les complétant avec les toutes dernières conclusions expérimentales. Les auteurs explicitent les résultats expérimentaux fondamentaux obtenus avec des modèles en tunnel de cavitation, et décrivent l'emploi de la méthode mise au point sur cette base pour le cas des modèles de turbine et de pompe. On constate que le spectre acoustique de la cavitation est indépendant des différents dispositifs de mesure, et de la nature des phénomènes de cavitation proprement dits, et présentant des caractéristiques uniformes. L'analyse de celles-ci fournit des données de base adéquates pour la mesure des niveaux sonores et pour la détermination des courbes correspondantes, en fonction de fréquences constantes d'une valeur bien déterminée. Le caractère des courbes définissant les niveaux sonores dépend avant tout de la variation des conditions de cavitation, ainsi qu'il a été vérifié au cours d'un nombre d'expériences différentes. Ces courbes des niveaux sonores permettent la détermination, à la fois des coefficients caractéristiques du seuil de cavitation, et des sections de développément ou d'épuisement des phénomènes de cavitation, ainsi que l'estimation du coefficient de cavitation caractéristique de la baisse de rendement. Les auteurs mettent en évidence l'étroite corrélation existant entre le niveau sonore de la cavitation et l'érosion, et confirment l'hypothèse suivant laquelle les conditions les plus dangereuses au point de vue de la cavitation seraient liées au coefficient de cavitation correspondant à une valeur maximale de la courbe des niveaux sonores. Enfin, on examine la transposition de ces courbes en fonction de différentes vitesses d'écoulement, ou de rotation, de la pompe à l'aide de la corrélation existant entre le niveau sonore et les vitesses d'écoulement.