一、汽蚀现象:液体在一定温度下,压力降低至该温度下的汽化压力时,液体便会汽化。同理,当离心泵叶轮入口处的液体压力降低到该温度下液体的汽化压力时,液体就会汽化;汽化时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。

二、汽蚀的定义:

2.1离心泵的吸液管路如图1所示

离心泵汽蚀原因及解决方法 离心泵的汽蚀现象及定义(1)

图1 离心泵的吸液管路示意

以贮液槽的液面为基准面,列出槽液面0-0与泵入口1-1截面间的伯努利方程,得

离心泵汽蚀原因及解决方法 离心泵的汽蚀现象及定义(2)

Hg--泵的安装高度,单位m

ΣHf--管路损失,单位m

P1--泵入口压力,单位Pa

P0--液面压力,单位Pa

ρ液体在该温度下的密度Kg/m3

g-重力加速度9.81

u1-泵吸入口的平均流速m/s

2.2由上式可知,贮槽液面上方P0一定时,若泵的安装高度Hg越高或吸液管路内流体流速u1与压头损失ΣHf越大,则P1就越小。

2.3但在离心泵操作中,不允许P1低于该温度下的液体饱和蒸气压Pv,更准确的讲,应该是叶轮入口最低压力点处的压力不允许低于该处温度下的液体饱和蒸气压Pv,而应该高于Pv。

2.4 泵入口处的压力P1应该更高一些,以便客服流体阻力推动液体流入叶轮。

2.5 当叶轮入口最低压力点处的压力降到液体在该处温度下的饱和蒸气压Pv时,液体将有部分汽化,同时还会有溶解于液体中的气体解析出来,生成大量小气泡。

2.6 这些小气泡随液体流到叶轮内压力高于Pv区域时,小气泡便会突然破裂,其中的蒸汽迅速凝结,周围的液体将以高速冲向刚消失的气泡中心,造成很高的局部冲击压力,冲击叶轮、发生噪声,引起震动。金属表面收到压力大、频率高的冲击而剥蚀以及气泡内夹带的少量氧气等活泼气体对金属表面的电化学腐蚀,是叶轮表面呈现海绵状、鱼鳞状的破坏,这种现象叫做汽蚀。

离心泵汽蚀原因及解决方法 离心泵的汽蚀现象及定义(3)

图2 离心泵发生汽蚀示意

离心泵汽蚀原因及解决方法 离心泵的汽蚀现象及定义(4)

图3 离心泵被汽蚀的叶轮

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