水泵的汽蚀现象及危害
发布时间：2017-03-17 15:02:00 点击：
水泵的汽蚀现象及危害
1.汽穴和汽蚀
当外界大气压低于水在工作温度下的某一压力值时，水就会汽化。把在一定温度下，液体开始汽化的临界压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压力。
当水泵运转时，由于某些原因使泵内局部位置液体的压力降到工作温度下的饱和蒸汽压力时，水就会大量汽化，同时原先溶解在水里的气体也自动逸出，形成汽泡，出现“冷沸”现象。形成的汽泡中充满蒸汽和逸出的汽体。汽泡被水流带人叶轮中高压区域时，受到四周水的挤压而溃灭，又重新凝结成水。此时，可以听到汽泡被压破时炸裂的噪声，这种现象称为汽穴现象。在汽泡被压碎的过程中，会产生很高的水锤压力，使材料的边壁遭受到侵蚀和破坏，通常把汽泡形成、发展、溃灭，以致使材料受到破坏的过程，称为汽蚀。
水泵产生汽蚀后，泵内部的水力条件变差，会使水泵性能恶化，甚至停止出水，同时还将产生噪声和振动，对过流部件材料产生破坏。
1）水泵安装高度过低。随着水泵安装高度的增加，泵进口处的真空度增加，致使泵内压力降得过低。
2）水泵实际工况偏离设计工况点较远。当水泵在非设计工况下运行时，也可能在叶轮下方产生自下而上的带状漩涡（称涡带）。当涡带中心压力下降到饱和蒸汽压力时，该涡带即成为汽蚀带。当此涡带伸入泵内时，不仅能促进和加重水泵某些部件的汽蚀，而且还会引起机组的强烈振动，并发出轰鸣声。
3）水泵的进水条件不好。对采用肘形进水流道的泵，由于弯道流速压力分布不均，造成水泵叶轮进口流速分布也不均匀；进水池产生漩涡会使进入水泵的水预旋或将空气带人，同样造成叶轮进口处流速、压力分布不均匀，从而导致汽穴及汽蚀的发生。据国外汽蚀试验资料指出，水中含气量愈大，则汽蚀开始得愈早。
4）水泵安装地点的海拔较高，则水泵输送的水温较高。在高海拔地区，大气压力较低，会使泵吸入口的压力也相应较低；而水温越高，饱和蒸汽压力就会越大，水就越容易汽化。
1）水泵性能恶化
在产生汽蚀过程中，由于水流中含有大量汽泡，破坏了水流的正常流动规律，改变了流道内的过流面积和流动方向，因而叶轮与水流之间能量交换的稳定性遭到破坏，能量损失增加。
2）过流部件受到剥蚀破坏
当汽泡被水流带到高压区后，由于汽泡周围的水流压力增高，使汽泡迅速破裂，汽泡四周的水流质点高速地向汽泡中心冲击，水流质点互相撞击，产生强烈的水锤。
3）产生噪声和振动
在汽泡连续形成和溃灭过程中，因水流质点间的撞击和对过流部件表面的打击，泵内会产生强烈的脉冲压力。因此，水泵发生汽蚀时，水泵会产生频率很高的噪声和振动。振动会使机组零件和机座受到破坏。尤其是汽蚀振动的频率与机组自振动频率相接近时，会引发共振现象，甚至出现严重后果。
1.汽穴和汽蚀
当外界大气压低于水在工作温度下的某一压力值时，水就会汽化。把在一定温度下，液体开始汽化的临界压力称为该温度下液体的饱和蒸汽压力。
当水泵运转时，由于某些原因使泵内局部位置液体的压力降到工作温度下的饱和蒸汽压力时，水就会大量汽化，同时原先溶解在水里的气体也自动逸出，形成汽泡，出现“冷沸”现象。形成的汽泡中充满蒸汽和逸出的汽体。汽泡被水流带人叶轮中高压区域时，受到四周水的挤压而溃灭，又重新凝结成水。此时，可以听到汽泡被压破时炸裂的噪声，这种现象称为汽穴现象。在汽泡被压碎的过程中，会产生很高的水锤压力，使材料的边壁遭受到侵蚀和破坏，通常把汽泡形成、发展、溃灭，以致使材料受到破坏的过程，称为汽蚀。
水泵产生汽蚀后，泵内部的水力条件变差，会使水泵性能恶化，甚至停止出水，同时还将产生噪声和振动，对过流部件材料产生破坏。
2.水泵产生汽蚀的原因
水泵产生汽蚀的直接原因是泵内局部压力低于水的饱和蒸汽压力，或者说汽化是形成汽蚀的先决条件。造成泵内压力过低的原因大致有以下几个方面：1）水泵安装高度过低。随着水泵安装高度的增加，泵进口处的真空度增加，致使泵内压力降得过低。
2）水泵实际工况偏离设计工况点较远。当水泵在非设计工况下运行时，也可能在叶轮下方产生自下而上的带状漩涡（称涡带）。当涡带中心压力下降到饱和蒸汽压力时，该涡带即成为汽蚀带。当此涡带伸入泵内时，不仅能促进和加重水泵某些部件的汽蚀，而且还会引起机组的强烈振动，并发出轰鸣声。
3）水泵的进水条件不好。对采用肘形进水流道的泵，由于弯道流速压力分布不均，造成水泵叶轮进口流速分布也不均匀；进水池产生漩涡会使进入水泵的水预旋或将空气带人，同样造成叶轮进口处流速、压力分布不均匀，从而导致汽穴及汽蚀的发生。据国外汽蚀试验资料指出，水中含气量愈大，则汽蚀开始得愈早。
4）水泵安装地点的海拔较高，则水泵输送的水温较高。在高海拔地区，大气压力较低，会使泵吸入口的压力也相应较低；而水温越高，饱和蒸汽压力就会越大，水就越容易汽化。
3.水泵汽蚀的危害
水泵的汽蚀是一种及其复杂的物理、化学现象，汽蚀的发生和发展，会对水泵造成以下危害。1）水泵性能恶化
在产生汽蚀过程中，由于水流中含有大量汽泡，破坏了水流的正常流动规律，改变了流道内的过流面积和流动方向，因而叶轮与水流之间能量交换的稳定性遭到破坏，能量损失增加。
2）过流部件受到剥蚀破坏
当汽泡被水流带到高压区后，由于汽泡周围的水流压力增高，使汽泡迅速破裂，汽泡四周的水流质点高速地向汽泡中心冲击，水流质点互相撞击，产生强烈的水锤。
3）产生噪声和振动
在汽泡连续形成和溃灭过程中，因水流质点间的撞击和对过流部件表面的打击，泵内会产生强烈的脉冲压力。因此，水泵发生汽蚀时，水泵会产生频率很高的噪声和振动。振动会使机组零件和机座受到破坏。尤其是汽蚀振动的频率与机组自振动频率相接近时，会引发共振现象，甚至出现严重后果。
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