泵內發生汽蝕現象的研究分析

【資料簡介】

　　hbzhan內容導讀：汽蝕腐蝕破壞的部位，正是氣泡消失之處，所以常常在葉輪出口和壓水室進口部位發現破壞痕跡，但是，不能忘記汽蝕的發源地是在葉輪進口處，欲*汽蝕必須防止在葉輪進口產生氣泡。
　　
　　一、泵內汽蝕的過程
　　
　　泵在運轉中，若其過流部分的局部區域（通常是葉輪葉片進口稍后的某處），因為某種原因，抽送液體的壓力下降到當時溫度下的汽化壓力時，液體便在該處開始汽化、產生汽蝕，形成氣泡。這些氣泡隨液體向前流動，至某高壓處時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急驟地縮小以至破裂（凝結），在氣泡凝結的同時，液體質點將以高速填充空穴，發生互相撞擊而形成水擊，這種現象發生在固體壁上將使過流部件受到腐蝕破壞，上述氣泡和氣泡破裂使過流部件遭到破壞的過程就是泵中的汽蝕過程。
　　
　　二、泵產生汽蝕時的現象
　　
　　1.產生噪聲和振動
　　
　　由于泵汽蝕時，氣泡在高壓區連續發生突然破裂，以及伴隨的強烈水擊，而產生噪聲和振動，可以聽到像爆豆似的劈劈啪啪的響聲，根據噪聲可以檢測汽蝕的初生，但是，把這種汽蝕噪聲和周圍環境的噪聲以及機器內部因水流沖擊而產生的噪聲區別開來，定量地確定其程度是相當困難的，在這種情況下，注入少量空氣可以緩沖噪聲、振動以及對金屬的破壞。
　　
　　2.過流部件的腐蝕破壞
　　
　　泵長時間在汽蝕條件下工作時，泵過流部件的某些地方會遭到腐蝕破壞，這是因為氣泡在凝結時金屬表面受到像利刃似的高頻（600～25000Hz）強烈沖擊，壓力達到49MPa，致使金屬表面出現麻點以至穿孔，嚴重時金屬晶粒松動并剝落而呈現蜂巢狀，汽蝕破壞除機械力作用外還件有電解、化學腐蝕等多種很復雜的作用。
　　
　　實踐證明，汽蝕腐蝕破壞的部位，正是氣泡消失之處，所以常常在葉輪出口和壓水室進口部位發現破壞痕跡，但是，不能忘記汽蝕的發源地是在葉輪進口處，欲*汽蝕必須防止在葉輪進口產生氣泡。高速軸流泵和斜流泵，通常在葉片背面和外周出現破壞。
　　
　　3.性能下降
　　
　　泵汽蝕時葉輪內液體的能量交換受到干擾和破壞，在外特性上的表現是流量--揚程曲線、流量--軸功率曲線、流量--效率曲線下降，嚴重時會使泵中的液流中斷，不能工作，應當指出，泵發生汽蝕的初生階段，特性曲線并無明顯變化，有時因產生氣泡覆蓋過流部分表面，形成光滑層而使泵效率稍有提高，泵的特性曲線出現明顯變化時，汽蝕已發展到一定程度。
　　
　　不同比轉速的泵，由汽蝕引起性能下降的形式不同，低比轉速泵，由于葉片間流道窄而長，故一旦發生汽蝕，氣泡易于充滿整個流道，因而性能曲線呈突然下降形式，隨著比轉速增大，葉道向寬而短的趨勢變化，因而氣泡從發生發展到充滿整個流道需要一個過渡過程，相應的泵的性能曲線開始是緩慢下降，之后增加到某*量時才表現為急劇下降，軸流泵葉片少，葉片間重疊小，總有一部分處于高壓作用，因而性能曲線在整個范圍內只是緩慢下降，在多級泵中，因汽蝕發生在首級，所以性能曲線下降比單級泵小。