1、w第五節(jié)第五節(jié)w離心泵的汽蝕離心泵的汽蝕3-5-1 離心泵汽蝕現(xiàn)象及其危害w 液體在從泵吸人口流到葉片進(jìn)口前，還會(huì)因流速增加和流阻損失而壓力進(jìn)一步下降w 當(dāng)Q小于設(shè)計(jì)Q時(shí)，液流在進(jìn)口的wl撞擊葉片正面，最低壓力在葉片進(jìn)口處靠近前蓋板的葉片背面上. 如圖K2處。w 泵Q超過設(shè)計(jì)Q時(shí)，w1撞擊葉片背面，最低壓力部位在葉片進(jìn)口靠近前蓋板的葉片正面上，如圖K1處3-5-1 汽蝕現(xiàn)象及其危害w 氣體產(chǎn)生n如液體P降低到Pv或更低時(shí)，液體會(huì)汽化產(chǎn)生汽泡n還有原來溶于液體現(xiàn)因P降低而逸出的氣體。w 氣泡破滅n流到高壓區(qū)，迅速凝結(jié)，氣體重新溶人液體n造成局部真空，四周液體質(zhì)點(diǎn)以極大速度沖來，互相撞擊，產(chǎn)生局部

2、高達(dá)幾十MPa的P，引起噪音和振動(dòng)w 造成后果n這時(shí)泵的Q、H和效率都將降低，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致吸人中斷n氣穴破滅區(qū)的金屬受高頻高壓液擊而發(fā)生疲勞破壞n氧氣借助汽泡凝結(jié)時(shí)的放熱，對(duì)金屬有化學(xué)腐蝕作用n在上述雙重作用下，葉輪外緣的葉片及蓋板、蝸殼或?qū)л喌忍帟?huì)產(chǎn)生麻點(diǎn)和蜂窩狀的破壞3-5-2 汽蝕余量w 汽蝕余量-是指泵人口處液體所具有的總水頭與液體汽化時(shí)的壓力頭之差，用h表示。w 汽蝕余量又有有效汽蝕余量ha。和必需汽蝕余量hr。之分。nha指泵工作時(shí)實(shí)際所具有的汽蝕余量，取決于泵的吸人條件和液體的P，而與泵無關(guān)l它表示液體在泵進(jìn)口處水頭超出Pv的富裕能量式中: z-泵吸人口位置頭, Ps-泵吸人口絕對(duì)

3、壓力，Pa； Vs泵吸人口流速，ms。gpzgvgphvssa223-5-2 汽蝕余量nhr-必需汽蝕余量-泵為避免汽蝕所必需的汽蝕余量l取決于泵進(jìn)口部分的幾何形狀以及泵的轉(zhuǎn)速和流量，反映了液體進(jìn)泵后壓力進(jìn)一步降低的程度，而與泵的吸人條件及所吸液體的Pv值無關(guān)lhr越小，表明泵的汽蝕性能越好。lhr隨Q的增大而增大w因?yàn)镼增大時(shí)，液體進(jìn)泵后的壓降也增加的緣故。l hr 用汽蝕試驗(yàn)來確定w在試驗(yàn)中逐步增大吸人真空度lh r和Hs都是由同樣的汽蝕實(shí)驗(yàn)得出的用以表示泵吸人性能好壞的性能參數(shù)，性質(zhì)一樣3-5-3汽蝕特性曲線w 在ha 接近hr, 但尚未降到很低時(shí)n汽泡雖已產(chǎn)生但不多n泵的性能參數(shù)沒有顯

4、著變化n這種汽蝕實(shí)際已經(jīng)發(fā)生但尚未明顯影響到泵性能的情況稱為“潛伏汽蝕”。n長(zhǎng)期處在潛伏汽蝕工況下工作部件也會(huì)受到破壞。w 當(dāng)泵的有效汽蝕ha降到低于hr時(shí)n汽泡已發(fā)展到一定程度，它會(huì)使葉道間的通流截面明顯減小，汽泡破滅時(shí)的液壓沖擊也要消耗能量，故泵的流量、揚(yáng)程和效率都將明顯降低，同時(shí)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)3-5-3汽蝕特性曲線w 當(dāng)hr進(jìn)一步降低n液流在葉片進(jìn)口處出現(xiàn)脫流，形成汽水兩相區(qū)n由于含汽量增加，汽泡破滅時(shí)所引起的液壓沖擊就會(huì)明顯減輕，Q和H脈動(dòng)消失n這時(shí)降低管路阻力只能減小H，使兩相區(qū)的長(zhǎng)度增加，而Q幾乎不再增大,在特性曲線上表現(xiàn)為近似一條下垂線，稱為“斷裂工況”，曲線上開始陡降的那一點(diǎn)K

5、稱斷裂點(diǎn)3-5-3 汽蝕特性曲線w 在斷裂工況線上工作時(shí)振動(dòng)和噪聲并不強(qiáng)烈，部件的汽蝕破壞也不明顯，這種工況也稱為“穩(wěn)定汽蝕”。w 圖上給出了不同z時(shí)的QH曲線和hr一Q曲線w 泵的吸高z1越大，有效汽蝕余量hr越小，斷裂工況就越向小Q方向移動(dòng)，泵不發(fā)生汽蝕的Q范圍也就越小。3-5-3 汽蝕特性曲線w ns不同的泵受汽蝕影響的情況不同，汽蝕特性曲線也有差異。n中、低ns的離心泵葉片流道比較窄長(zhǎng)，發(fā)生汽蝕后汽泡很快就會(huì)布滿流道，使揚(yáng)程、效率急劇下降，其特性曲線具有明顯的斷裂點(diǎn)n其中低ns的泵發(fā)生汽蝕后很快就會(huì)造成斷流，難以出現(xiàn)穩(wěn)定汽蝕的工況n高ns的離心泵和混流泵或葉輪進(jìn)口直徑大的高汽蝕性能離心

6、泵，葉片間的流道短而寬，所以汽泡發(fā)生后不會(huì)迅即布滿流道，從而使特性曲線在達(dá)到斷裂點(diǎn)之前有較長(zhǎng)的一段揚(yáng)程和效率逐漸下降的部分3-5-4 防止汽蝕的措施w 大多數(shù)離心泵都要避免工作中出現(xiàn)汽蝕n考慮到工況可能變化和潛伏汽蝕的危害，泵在使用時(shí)要求ha110 hr ，(兩者差值0，5m)。w 在船用泵中，比較容易發(fā)生汽蝕的主要是:n所輸送的液體溫度較高的泵,如鍋爐給水泵、熱水循環(huán)泵等n或工作中流注高度會(huì)顯著降低的泵，如貨油泵等n還有那些吸人液面真空度較大的泵，如冷凝器及海水淡化裝置的凝水泵3-5-4 防止汽蝕的措施w 提高裝置的han盡可能減小吸人管路的阻力n減小吸上高度或增大流注高度n控制液體溫度不要過高w 減小泵的hr n在設(shè)計(jì)時(shí)盡量改進(jìn)葉輪人口處的幾何形狀l加大葉輪的進(jìn)口直徑和葉片進(jìn)口邊的寬度l增大葉輪