什么是水泵的汽蝕現(xiàn)象及汽蝕的危害性

【資料簡介】

 

水泵的汽蝕現(xiàn)象,水泵汽蝕的危害性

  汽蝕又稱空化，是液體的特殊物理現(xiàn)象。水泵在運行過程中，由于某些原因使泵內(nèi)局部位置的壓力降到水在相應(yīng)溫度下的飽和蒸汽壓力（汽化壓力）時，水就開始汽化生成大量的氣泡，汽泡隨水流向前運動，運動到壓力較高部位時，迅速凝結(jié)、潰滅。泵內(nèi)水流中汽泡的生成、潰滅過程涉及到物理、化學(xué)現(xiàn)象，并產(chǎn)生噪聲、振動和對過流部件的侵蝕。這種現(xiàn)象稱為水泵的汽蝕現(xiàn)象。

水泵在產(chǎn)生汽蝕的過程中，由于水流中含有汽泡破壞了水流的正常流動規(guī)律，改變了流道內(nèi)到過流面積和流動方向，因而葉輪與水流之間能量交換的穩(wěn)定性遭到破壞，能量損失增加，從而引起離心泵的流量、揚程和效率的迅速下降，甚至達到斷流狀態(tài)。這種工作性能的變換，對于不同比轉(zhuǎn)數(shù)的水泵是不同的。低比轉(zhuǎn)數(shù)的離心泵葉槽狹長，寬度較小，很容易被汽泡阻塞，在出現(xiàn)汽蝕后，Q-H、Q-η曲線迅速降落。對中、高比轉(zhuǎn)速的離心泵和混流泵，由于葉輪槽道較寬，不易被汽泡阻塞，所以Q-H、Q-η曲線先是逐漸下降，汽蝕嚴(yán)重時才開始銳落。對高比轉(zhuǎn)數(shù)的軸流泵，由于葉片之間流道相當(dāng)寬闊，故汽蝕區(qū)不易擴展到整個葉槽，因此Q-H、Q-η曲線下降緩慢。

  汽泡潰滅時，水流因慣性高速沖向汽泡中心，產(chǎn)生強烈的水錘，其壓強可達（33-5700）mpa，沖擊的頻率達2萬-3萬次/ s,這樣大的壓強頻率作用于過流部件上，引起金屬表面局部塑性變形與硬化變脆，產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，金屬表面開始呈峰窩狀，隨之應(yīng)力更加集中，葉片出現(xiàn)裂縫和剝落。這就是汽蝕的機械剝蝕作用。

  在低區(qū)生成汽泡的過程中，溶解于水中的氣體也從水中析出，所以汽泡實際是水汽和空氣的混合體。活波氣體（如氧氣）借助汽泡凝結(jié)時所產(chǎn)生的高溫，對金屬表面產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用。

 在高溫高壓下，水流會產(chǎn)生帶電現(xiàn)象。過流部件的不同部位，因汽蝕產(chǎn)生溫度差異，形成溫差熱電偶，導(dǎo)致金屬表面到電解作用（即電化學(xué)腐蝕）。

   另外，當(dāng)水中泥沙含量較高時，由于泥沙的磨蝕，破壞了離心水泵過流部件的表層，發(fā)生汽蝕時，加快了過流部件的蝕壞程度。

 在汽泡凝結(jié)潰滅時，產(chǎn)生壓力瞬時升高和水流質(zhì)點間的撞擊以及對過流部件的打擊，使水泵產(chǎn)生噪聲和振動現(xiàn)象