第四章 泵的汽蚀2011.ppt

三、有效汽蚀余量 与必需汽蚀余量 的关系 1 有效汽蚀余量随流量的增加而下降； 2 必需汽蚀余量随流量的增加而上升； 3　临界汽蚀余量 4　泵不发生汽蚀的条件为 5 允许汽蚀余量 K为安全量，一般取0.3~0.5m 四、汽蚀余量 与吸上真空高度 的关系 吸上真空高度 允许吸上真空高度 四、汽蚀余量 与几何安装高度 的关系 允许几何安装高度 倒灌高度Hg 第一节 汽蚀现象及其对泵工作的影响 第二节 吸上真空高度Hs 第三节 汽蚀余量△H 第四节 汽蚀相似定律及汽蚀比转数 第五节 提高泵抗汽蚀性能的措施 一、汽蚀相似定律 由前面可知，汽蚀基本方程为 若几何相似的泵，在工况相似、运动相似时，压降系数及相应的速度比值相等，则 汽蚀相似定律指出：进口几何尺寸相似的泵，在相似工况运行时，原模型泵必需汽蚀余量之比等于原模型叶轮进口几何尺寸的平方比和转速的平方比的乘积。 对同一台泵，由于 则有 即当泵的转速提高后，必需汽蚀余量成平方增加，泵的抗汽蚀性能大为恶化。 二、汽蚀比转数： 　　汽蚀比转数是一个表征泵的性能参数及汽蚀性能参数在内的综合相似特征数，用符号c表示。 泵的流量相似定律 泵的汽蚀相似定律 吸入比转数 汽蚀比转数 由上两式表明：必需汽蚀余量小，汽蚀比转数大，则泵的汽蚀性能好。 此外，也常用无因次汽蚀比转数 与托马汽蚀系数 等参数表征泵的汽蚀性能。 国外常用 国内常用 汽蚀比转速公式的几点说明： （1）用最高效率点的参数计算； （2）仅要求入口几何相似，相似工况运行 （3）公式中的流量是以单吸为准； （4）汽蚀比转速、吸入比转速、无因次汽蚀比转速三者物理意义相同。 第一节 汽蚀现象及其对泵工作的影响 第二节 吸上真空高度Hs 第三节 汽蚀余量△H 第四节 汽蚀相似定律及汽蚀比转数 第五节 提高泵抗汽蚀性能的措施 一、提高泵本身的抗汽蚀性能，减小 值。 （1）降低叶轮入口部分流速 a 适当增大叶轮入口直径D0； b 增大叶片入口宽度b1; c 以上同时采用； （2）采用双吸式叶轮； 因此，对于汽蚀比转速、转速与流量相同的两台泵，双吸式叶轮的必需汽蚀余量是单吸叶轮的63％。 几何结构参数的改变须以不影响效率为限。 （3）增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径，减小局部阻力损失； （4）适当加长叶片进口边； （5）首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料。 二、提高吸入系统装置的有效汽蚀余量 。 （1）减小吸入管路的流动损失； （2）合理确定几何安装高度或倒灌高度； （3）采用诱导轮。 （4）采用双重翼叶轮； （5）采用超汽蚀泵； （6）设置前置泵。 * 河海大学 动力工程系 第四章 泵的汽蚀（Cavitation） 第一节 汽蚀现象及其对泵工作的影响 第二节 吸上真空高度Hs 第三节 汽蚀余量△H 第四节 汽蚀相似定律及汽蚀比转数 第五节 提高泵抗汽蚀性能的措施 第一节 汽蚀现象及其对泵工作的影响 第二节 吸上真空高度Hs 第三节 汽蚀余量△H 第四节 汽蚀相似定律及汽蚀比转数 第五节 提高泵抗汽蚀性能的措施 一、汽蚀现象及机理 液体的汽化：是液体在恒压下加热，或在恒温下降低其周围环境压力，从液相向气相转化的现象。 沸腾：任一液体在恒定压力下加热，当高于某一温度时，液体开始汽化，形成气泡的现象。 空化：由于压力的变化而导致的液流内空泡的产生、发展和溃灭过程以及由此而产生的一系列物理和化学变化。 空蚀：是由于空化现象而导致的破坏性的后果，且只发生在固体边界上。 汽蚀 汽蚀类型一：叶型汽蚀 汽蚀类型二：间隙汽蚀 汽蚀类型三：涡带汽蚀 空泡溃灭的机械作用 空泡溃灭的热力学作用（氧化腐蚀） 空泡溃灭的电化学作用（热电效应，电化腐蚀） 压力波模式 微射流模式 汽蚀机理 汽蚀机理是个十分复杂的问题，有以下几种观点： 气泡核聚变 压力：100~1000MPa 频率：10000/s 射流模式 空化过程中，空泡急速产生、扩张和溃灭，在液体中形成激波或高速微射流。金属材料受到冲击后，表面晶体结构被扭曲，出现化学不稳定性，使邻近晶粒具有不同的电势，从而加速电化学腐蚀过程。 目前比较一致的看法是：空泡的机械作用是造成汽蚀的主要原因。此外，汽化是一种只在液体介质中才会发生的现象。 二、汽蚀对泵工作的影响 1 过流部件表面破坏