إن 
يلعب المكره دورًا رئيسيًا في تشغيل مضخات التدفق المحوري. لتقليل خطر التجويف ، تم تصميم تصميم المكره بدقة للتحكم في تدفق السوائل وتوزيع الضغط. مضخات التدفق المحوري عادةً ما تتميز بشفرات خلفية تساعد على الحفاظ على تدفق ثابت من السائل ، مما يقلل من حدوث مناطق الضغط المنخفض عند الحواف الرائدة للشفرات. يتم حساب زوايا الشفرة بعناية لضمان انتقالات التدفق السلس ، وتقليل الاضطراب وإمكانية تشكيل فقاعات التجويف. يضمن اختيار مواد المكره ، مثل السبائك المقاومة للتآكل أو المواد المركبة ، أن يتمكن المكره من الصمود على القوى الناتجة عن التجويف دون أن تعاني من التآكل أو الضرر.
NPSH هو عامل حاسم في منع التجويف. إنه يمثل الفرق بين الضغط في جانب شفط المضخة وضغط البخار للسائل الذي يتم ضخه. إذا انخفض الضغط على جانب الشفط للمضخة (أي ، أسفل ضغط بخار السائل) ، سيحدث التجويف. للتخفيف من ذلك ، تم تصميم أنظمة مضخة التدفق المحورية مع متطلبات NPSH محددة لضمان وجود ضغط كافٍ في المدخل لمنع التجويف. يقوم مهندسو النظام بتقييم NPSH المتاح بعناية في شفط المضخة وتحديد المضخات وفقًا لذلك لتجنب التجويف. يمكن أن يساعد تحسين مكونات النظام مثل أنابيب الشفط والصمامات في الحفاظ على هامش NPSH اللازم لتشغيل المضخة الفعالة.
يعد تصميم جانب الشفط أمرًا بالغ الأهمية في التحكم في إدخال السوائل في المضخة. المدخل السلس والبسيط ضروري لمنع الاضطراب ، مما قد يقلل من الضغط ويعزز التجويف. يتم استخدام ناشرات الشفط أو دوارات التوجيه بشكل شائع لضمان تدفق السائل بسلاسة إلى المضخة ، مما يقلل من الاضطراب المحتمل والحفاظ على الضغط اللازم لتجنب التجويف. تحديد موقع مدخل الشفط أمر بالغ الأهمية ؛ يجب وضعه في موقع يكون فيه التدفق موحدًا ومستقرًا ، دون أي انسداد أو اضطرابات قد تسبب انخفاضات الضغط الموضعية. تم تصميم زاوية النهج والمسافة من تناول المضخة أيضًا لتحسين نمط التدفق ومنع حدوث التجويف.
في مضخات التدفق المحوري ، يتم توجيه السائل بالتوازي مع عمود المضخة ، مما يعني أن الحفاظ على سرعة التدفق الصحيحة أمر ضروري. يمكن أن تؤدي السرعات المفرطة في المدخل إلى انخفاض ضغط سريع ، مما يزيد من احتمال التجويف. يضمن المهندسون أن يتم الاحتفاظ بسرعات الشفط ضمن الحدود المثلى باستخدام أنابيب مدخل القطر الأكبر ، والانحناءات السلسة ، والأقسام المدببة لتقليل اضطرابات التدفق. من خلال تحديد حجم الأنبوب المناسب وقلق المقاومة في خطوط الشفط ، يمكن للنظام الحفاظ على تدفق ثابت منخفض السرعة يمنع الضغط من الانخفاض إلى نقطة التبخير. هذا ، بدوره ، يقلل من خطر التجويف ويعزز أداء المضخة.
يتم استخدام صمامات تخفيف الضغط أو محركات التردد المتغيرة (VFDs) للحفاظ على ضغط ثابت طوال عملية المضخة. تسمح VFDs بتعديل سرعة المضخة بناءً على ظروف النظام ، مما يتيح للمضخة الحفاظ على التدفق والضغط الأمثل حتى مع تقلب الطلب. من خلال منع تقلبات كبيرة في الضغط ، تساعد هذه الأجهزة في تجنب الحالات التي يمكن أن ينخفض فيها ضغط السائل تحت ضغط البخار ، مما يمنع التجويف. تساعد أدوات مراقبة الضغط داخل نظام المضخة أن مشغليهم في تحديد أي شذوذ في الوقت الفعلي ومعالجته ، مما يتيح إجراءات تصحيحية فورية إذا أصبحت مخاطر التجويف مصدر قلق.
غالبًا ما تظهر الأضرار الناجمة عن التجويف كاهتزازات وضوضاء ، والتي لا يمكن أن تلحق الضرر بالمضخة فحسب ، بل تقلل أيضًا من كفاءة النظام. تم تجهيز العديد من مضخات التدفق المحوري بأنظمة مراقبة الاهتزاز للكشف عن التذبذبات غير العادية الناجمة عن التجويف. يمكن لهذه الأنظمة أن تؤدي إلى إنذارات أو تبدأ الإجراءات التصحيحية ، مثل ضبط سرعة المضخة أو فتح صمامات إزاحة الضغط. يتم دمج مخمّصات الاهتزاز وامتصاص الصدمات في تصميم المضخة لتقليل انتقال الاهتزازات الناجمة عن التجويف إلى مكونات أخرى ، مثل المحامل والأعمدة. تساعد هذه التدابير في ضمان طول عمر المضخة وتشغيلها السلس من خلال تخفيف الآثار الضارة للضغوط الناجمة عن التجويف .
