水泵汽蝕現象分析

一、 汽蝕現象
   液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時，液體便產生汽泡。把這種產生氣泡的現象稱為汽蝕。汽蝕時產生的氣泡，流動到高壓處時，其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現象稱為汽蝕潰滅。

   
   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，抽送液體的壓力降低到當時溫度下的液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，產生大量蒸汽，形成氣泡，當含有大量氣泡的液體向前經葉輪內的高壓區時，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結破裂的同時，液體質點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產生很強烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應力可達幾百至幾千個大氣壓，沖擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時會將壁厚擊穿。

   
   在水泵中產生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產生汽蝕后除了對過流部件會產生破壞作用以外，還會產生噪聲和振動，并導致泵的性能下降，嚴重時會使泵中液體中斷，不能正常工作。
二、泵汽蝕基本關系式
泵發生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此，研究汽蝕發生的條件，應從泵本身和吸入裝置雙方來考慮，泵汽蝕的基本關系式為
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵開始汽蝕
NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵無汽蝕
式中 NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；
NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進口動壓降，越小抗汽蝕性能越好；
NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對應泵性能下降一定值的汽蝕余量；
[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。
三、裝置汽蝕余量的計算
NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg
四、 防止發生汽蝕的措施
欲防止發生汽蝕必須提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止發生汽蝕的措施如下：
1． 減小幾何吸上高度hg（或增加幾何倒灌高度）；
2． 減小吸入損失hc，為此可以設法增加管徑，盡量減小管路長度，彎頭和附件等；
3． 防止長時間在大流量下運行；
4． 在同樣轉速和流量下，采用雙吸泵，因減小進口流速、泵不易發生汽蝕；
5． 泵發生汽蝕時，應把流量調小或降速運行；
6． 泵吸水池的情況對泵汽蝕有重要影響；
7． 對于在苛刻條件下運行的泵，為避免汽蝕破壞，可使用耐汽蝕材料。