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本次课作业 2-1，2-3 连接到下一课件 返回到课程导航 结束 泵与风机 Pumps and Fans 华北电力大学 流体力学及泵与风机课程组 泵与风机 主编：吕玉坤 §2 叶片式泵的性能及结构 §2-1泵内汽蚀 二、对泵运行的危害 三、泵的几何安装高度与吸上真空高度的确定 一、泵内汽蚀现象 四、汽蚀余量 五、汽蚀相似定律及汽蚀比转速 六、提高泵抗汽蚀性能的措施 一、泵内汽蚀现象 1、形 成： 机械侵蚀 化学腐蚀 内向爆炸性冷凝冲击，微细射流→疲劳破坏 汽泡溃灭→活性气体→凝结热→腐蚀性破坏 汽蚀对泵叶轮的破坏 电厂循环水泵叶轮汽蚀，工人正 使用高分子钛合金涂料做叶轮涂层 （水力机械的系统和设备） 一、泵内汽蚀现象 1、形 成： 机械侵蚀 化学腐蚀 （水力机械的系统和设备） →点蚀 2、什么是：汽泡形成→发展→溃灭→过流壁面破坏的全过程。 3、分 类：移动汽蚀、固定汽蚀、旋涡汽蚀、振动汽蚀。 蜂窝状汽蚀。 二、对泵运行的危害 1、缩短泵的使用寿命。粗糙多孔→显微裂纹→蜂窝状或海绵状侵蚀→呈空洞。 3、影响泵的运行性能。断裂工况（汽泡堵塞流道）；潜伏性汽蚀（易被忽视）。 2、产生噪声和振动。若振动→汽蚀→振动→互相激励→汽蚀共振。 三、泵的几何安装高度与吸上真空高度的确定 列吸水池液面e-e及泵入口断面s-s之间的能量方程式有： 泵吸入口真空计或压强计 吸水池液面e-e 当pe =pa时，令 称之为吸上真空高度，则 上式变为： 当qV=C时，Hg??( Hs?) 存在 Hsmax?psmin?pk?pV时，泵内开始发生汽蚀。Hsmax值由制造厂用试验方法确定。 为保证泵不发生汽蚀，把 Hsmax 减去一个安全量K，作为允许吸上真空高度而载入泵的产品样本中，并用[Hs]表示，即： [Hs]=Hsmax―0.3 （1）[Hs ]??(qV?)。确定[Hg ]时，必须以泵在运行中可能出现的最大流量所对应的[Hs ]为准。 在计算[Hg ]中必须注意以下三点： （2）[Hs]值是泵制造厂在 pa=101325 Pa，t =20℃的清水下由试验得出的。当使用条件变化时， 应对样本的[Hs] 值进行修正。 大气压头 饱和蒸汽压头 标准条件 （3）立式离心泵的Hg 如图2-5(a) 所示；大型水泵的Hg 如图2-5 (b)、(c) 所示。 【例2-1】 在海拔500m某地安装一台水泵，其输水量qV=135L/s，输送水温 t = 30℃，该泵样本上提供的允许吸上真空高度[Hs] =5.5m. 吸水管内径 d=250mm, 设吸入管路总损失∑hs=0.878m. 求[Hg]应为多少？ 【解】 由表2-1查得海拔500m力时大气压强 pa= 9.51×104Pa，由附录Ⅳ查得水温为t =30℃时的饱和蒸汽压强pV =4.2365kPa。查表得30℃水的密度? =995.6㎏/m3。由式（2-5）得修正后的吸上真空高度为： 又因为： 所以，泵的几何安装高度应为： 泵的几何安装高度与吸上真空高度的确定问题只是影响泵工作性能的一个重要因素。那么，泵内汽蚀的产生还与那些因素有关？又如何防止呢？ 四、汽蚀余量 称泵吸入口液流总能头高于汽化压强能头外的富余能头为汽蚀余量，以 NPSH 表示，可分为有效 汽蚀余量和必需汽蚀余量。 四、汽蚀余量 泵内流体汽蚀现象理论：液体汽化压强（pV）为初生汽蚀的临界压强。当泵内刚发生汽蚀时，必有： ps pK=pV 。 （一）有效汽蚀余量 1、定义 位能以轴中心线为基准，即，z =0 （一）有效汽蚀余量 1、定义 将泵吸入管路能量方程式： 代入上式得： NPSHa=f ?吸水管路系统结构参数，流量?，而与泵的结构无关，故又称为装置汽蚀余量；NPSHa 越大，表明该泵防汽蚀的性能越好。 2、影响因素 ，故当qV??NPSHa? 。 而且由于 应注意的是：Hg 值的正、负以吸入池液面为基准，当泵轴高于吸水液面时为正。 （一）有效汽蚀余量 3、倒灌高度 在火力发电厂中, 凝结水泵和给水泵吸入容器液面压强均为相应温度下的汽化压强，则下式 可改写为： NPSHa=－Hg－?hw0 即，凝结水泵和给水泵均应采用倒灌高度安装。 只有：-Hg =Hd 0，才有可能使NPSHa0 四、汽蚀余量 （二）必需汽蚀余量 泵的吸入口不是泵内压强最低部位的原因： 1、定义：自泵吸