Förutsägelse av kavitationsskador i vattenturbiner

Forskningsprojekt, 2025 – 2027

Kavitation är bubblor av vattenånga som uppstår i vatten när statiska trycket är lågt. När statiska trycket ökar igen så krymper bubblorna och i det slutliga skedet när de försvinner uppstår det enorma tryckpulser.
Dessa tryckpulser är så starka att de skapar skador på de material som är i närheten och utsätts för dem.
Om kavitation uppstår regelbundet på samma ställe så skadas materialet mer och mer, vilket betyder att materialet eroderar på grund av kavitationen. I vattenturbiner leder kavitationserosion exempelvis till att formen på turbinbladen förändras. Det leder till att turbinens verkningsgrad försämras. Om erosionen fortgår så leder det även slutligen till så stora skador att turbinen behöver bytas ut. För vattenkraftsindustrin är det därmed viktigt att i första hand undvika kavitation. Det är dock inte alltid möjligt, särskilt i det föränderliga elproduktionssystemet där vattenkraften tvingas köra i driftfall där
kavitation förekommer. I andra hand är det viktigt att veta om kavitation som förekommer är skadlig eller ej, d.v.s. om det inte är någon fara att köra i ett driftfall även om kavitation förekommer. I tredje hand är det viktigt att veta hur snabbt materialen eroderar under olika omständigheter, så att det går att förutspå underhållsintervall och göra bättre säkerhetsanalyser, kostnadsuppskattningar och prissättningar. Den kunskap om kavitation och metoder för att analysera kavitation som granskas i detta projekt bidrar till bättre möjligheter att undvika kavitationsskador, och att hantera negativa effekter av kavitation i vattenturbiner på ett säkert och kostnadseffektivt sätt.