什么是水泵的汽蚀现象有什么危害

汽蚀的形成：

水泵的汽蚀是液体在一定的温度下，当泵内的气压小于液体的饱和蒸汽压的时候，部分的介质汽化混合成小气泡，随着液体进入泵腔，在叶轮附近以及流道的背面进入高压区域的时候气泡产生了破碎，形成了很多的小质点，对叶轮背面以及流道形成了高速的冲击，这种冲击导致了水泵出现爆炸的声响，同时水泵的叶轮和流道遭到了严重的磨损，

汽蚀的危害：

1产生噪音和振动

汽蚀发生时气泡的破裂和高速冲击会引起严重的噪声。另外，汽蚀在对水泵作用种是一种反复凝结、冲击的过程，伴随很大的脉动力。如果这些脉动力的频率与设备的自然频率接近，那么振动会非常的剧烈。如果汽蚀造成泵转动部件材料破坏，必然影响转子的静平衡及动平衡，导致严重的机械振动，机械振动往往会造成巨大的噪音。

2使得离心泵的性能下降

泵汽蚀时，水泵的性能会下降的比较厉害。泵内气泡较少时，此时泵的性能曲线影响不大，这是汽蚀的初生阶段。气泡大量产生时，流道被“堵塞”，这时汽蚀已到了一个比较巅峰的阶段。表现在泵的性能曲线上有着非常大的变化，性能曲线发生显著下降，出现了“断裂”工况。但是不同的比转速泵，其汽蚀性能曲线下降的情况是不同的。

3造成流道的破坏

汽蚀发生时，由于机械剥蚀于化学腐蚀的共同作用，材料会发生很大的变化，材料的变化会慢慢变得更加的严重。由于汽蚀现象的复杂性，所以其形成机理直到现在仍在研究探讨中。一般认为水力冲击引起的机械剥蚀，这会使材料率先破坏，而且是造成材料破坏的主要因素。

汽蚀现象的定义

空化—上述情况下汽泡的产生叫空化。它与沸腾不同，沸腾是由于温度升高造成，而汽蚀是由于液体压力下降造成。

汽蚀与 气蚀是相同的。

习惯上，泵界喜欢用汽蚀，主要想表示其气体是液体汽化而成，不同于液体中溶解的气体。

水轮机行业则多用 气蚀，现在干脆用 空化、 空蚀。

1873年 雷诺在理论上预言。1893年英国皇家海军“勇敢号”的螺旋桨上首次观察到 汽蚀现象。

汽蚀的介绍

1、汽蚀

液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。

2、汽蚀溃灭

汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。

3、汽蚀过程

在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。

汽蚀现象的原因

泵在运转中，若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。

汽蚀的解决 方法

1清理进口管路的异物使进口畅通，或者增加管径的大小;

2降低输送介质的温度;

3减小流量;

4降低安装高度;

5重新选泵，或者对泵的某些部件进行改进，比如选用耐汽蚀材料等等

汽蚀的危害

①产生600~25000Hz的噪音和振动;

②流量,扬程,效率降低;

③金属疲劳破坏;

④汽泡凝结放热引起 化学腐蚀(出口压力升高使气泡溶解,所以泵出口液体不会带气泡)。

汽蚀的国标术语

GB/T7021-1986《离心泵名称术语》：

英文：Cavitation

汽蚀：流动着的流体由于局部压力的降低产生汽泡的现象。泵发生汽蚀，在汽蚀部位会引起机件的侵蚀，进一步发展则将造成扬程下降，产生振动噪声。

GB/T15469-1995《反击式水轮机空蚀评定》

英文：Cavitation

空化(过去曾用气蚀)。空化是当流道中局部压力下降至临界压力(一般接近汽化压力)时，水中气核成长为汽泡，汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。

英文：Caitation pitting

空蚀(过去过去曾用-气蚀损坏)，由于空化造成的过流部件材料损坏。

GB/T19184-2003《水斗式水轮机空蚀评定》

英文：Cavitation

空化——当流道中水流局部压力下降至临界压力(一般接近汽化压力)时，水中气核成长为汽泡，汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。过去称作“汽蚀”。

空蚀——由于空化造成的过流部件材料损坏。过去称作“汽蚀”、或“气蚀损坏”。

污水提升泵汽蚀是指水泵过流系统中低压区的气泡随水流到达高压区被压缩而迅速溃灭所引起的水力性能恶化和过流部件损坏的过程。

汽蚀导致水泵性能变坏、装置运行不稳定、金属表面材料疲劳剥蚀、噪音和振动加剧等不良后果。

当水泵装置的有效汽蚀余量小于水泵的必需汽蚀余量，泵内局部压力降低至该液温下的饱和汽化压力时，在液体内的杂质、微小固体颗粒或液体界面（液体与固体的接触面）的缝隙中存在的气核迅速生长为空泡，并随水流到达高压区，受到周围液体的压缩而迅速溃灭。在空泡溃灭区，金属表面承受一种水锤力，其频率可达毎秒几万次，并且作用在极微小的面积上，因此其应力可以达到几千个大气压力。这样大的应力频繁施加引起金属表面层的塑性变形与硬化，产生局部疲劳和微小裂缝，后者促进着汽蚀的发展。使金属组成部分被击破与剥落。汽蚀可能发生在叶轮叶片的背面和正面，也可能发生在叶轮外缘和叶轮室壁面之间。通常水泵汽蚀使泵的流量、扬程、功率和效率下降，引起机组振动和噪音，缩短设备寿命，影响工程安全。从含沙量高的水流中取水的水泵，情况更为严重。

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水泵汽蚀的原因在水泵进口处，由于吸水高所形成的真空，以及叶轮高速放置而往往使该处压力很低，从而为水的汽化提供了条件。当压力降低到水温的汽化压力时，因汽化而形成的大量水蒸汽汽泡，随未汽化的水流入叶轮内部高压区，汽泡在高压作用下在极短的时间内破裂，并重新凝结成水，汽泡周围的水迅速向破裂汽泡的中心集中而产生很大的冲击力。这种冲击力作用在水泵的壁上，就形成了对水泵的汽蚀。

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