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泵内汽蚀的发生过程

发布时间:2019-2-21
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液体发生汽化时的压力称为汽化压力(饱和蒸汽压力)。液体汽化压力的大小和温度有关,温度越高,其汽化压力值越大,如20℃水的汽化压力为0.0238atm1atm=101325Pa),100℃水的汽化压力为1atm。所以对于常温(20℃)水当压力将至0.0238atm时就开始汽化,可见,压力降低时促成液体汽化的外界原因。

泵在运转中,若其过流部件中的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因某种原因,输送液体的_压力下降到当时温度的汽化压力时,液体就会发生汽化形成空泡,同时溶解于液体内的气体也会以空泡的形式析出,这些空泡形成和发展的状态称为汽化(也称为空化)。在流动的液体中,受升高压力的作用,空泡的增长就会受到抑止而停止,进而爆炸、消失。空泡破裂的剧烈过程大约在纳秒级的极短时间内发生,产生大量的激波。空泡破裂发生在固体壁面时,会对固体边界形成高速微射流。当压力冲击产生的强度大于材料机械强度的_时,就会在固体边界上形成几微米大小的小坑,如果这种小坑不断堆积,累积成海绵状塑性变形并发生脱落,则称为汽蚀(也称为空蚀)。也就是说,汽蚀并不在汽化发生的位置发生,而是在汽化空泡溃灭的位置发生。

汽蚀会在以水轮机、水泵等为代表的水力机械内部发生和存在。特别是为了减小泵尺寸从而降低材料和加工成本,泵向小型化发展,这样就要求泵的设计转速越来越高,从而导致泵的吸入性能变差。另一方面,随着经济的快速增长、泵市场多样的需求以及泵用户选型的不合理会使泵在非设计工况下运行。而速度过高和在非设计工况下运行正是泵容易发生汽化的两个主要因素。

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