汽蝕現象
關注創建者：流水跳跳 創建時間：2019-01-09
汽蝕現象的實例教程
汽蝕現象對噴嘴的流量-壓降特性有著顯著的影響。圖7畫出了圖5所示的噴嘴的流量-壓降關系曲線。流量用q表示，壓降用Δp表示。與圖6一樣，入口壓力固定為5MPa。紅色加號為考慮汽蝕效應而算出的流量，一開始流量是隨著壓降的增大而增大的，但是，當壓降超過3MPa后，流量就不再增加了。壓降3MPa所對應的出口壓力為2MPa，恰好就是圖6中剛剛出現含蒸汽流動的工況。顯然，汽蝕導致噴嘴出現了壅塞（choked）的現象，即流量不隨出口壓力的下降而增加。這和氣體噴嘴中的壅塞現象有類似之處。圖7中的綠色曲線是根據未壅塞的數據點按照“q正比于Δp的平方根”的關系擬合的曲線。可以看出，未壅塞的時候，q與Δp的平方根很好地符合正比關系。因為未壅塞的時候噴嘴是流體力學中的“突然縮小”和“突然擴大”局部損失，所以噴嘴的流量和壓降的平方根符合正比關系。但是，達到壅塞狀態之后，含蒸汽的區域帶來了額外的局部損失，所以噴嘴的流量就不再隨著壓降的增大而增大了。
圖7 圖5所示的噴嘴的流量-壓降關系曲線。入口壓力固定為5MPa。
汽蝕現象在生產和生活中是很普遍的。在泵和水輪機的葉輪、螺旋槳、噴嘴、閥門中都常常會遇到汽蝕現象。圖8是螺旋槳葉片上的汽蝕現象。
圖8 螺旋槳葉片上的汽蝕現象。葉片拖出的螺旋形的氣泡軌跡非常明顯。
汽蝕現象對于壁面有破壞性。這是因為蒸汽在下游由于壓力升高而重新凝結為液體時，往往伴隨著很強的沖擊。圖9是蒸汽氣泡由于壓力升高而潰滅時形成的對壁面的沖擊射流的示意圖。這種沖擊帶來的循環應力往往導致零件表面疲勞破壞（圖10）。因此，工程上在很多情況下總是希望避免汽蝕的發生。有研究表明，氣泡潰滅時形成的沖擊射流，能在固體壁面上產生高達109Pa量級的壓強[3]。
展開 要使泵不汽蝕，必須使泵葉輪進口處單位重量的液體超過汽化壓力的富余能量。
請看如下淺釋：
當離心泵的吸入高度過大并且液體溫度比較高時，致使吸入口壓強小于或等于液體飽和蒸汽壓，則在該環境下液體就會在泵進口處沸騰汽化，在泵殼內形成一個充滿蒸汽的空間，隨著泵旋轉，氣泡進入高壓區，由于壓差的作用，氣泡受壓破裂而重新凝結，在凝結的一瞬間，質點互相撞擊，產生了很高的局部壓力。
如果這些氣泡在金屬表面附近破裂而凝結，則液體質點就象無數小彈頭一樣，連續擊打在金屬表面，使金屬表面產生裂紋，甚至局部產生剝落現象，使葉輪表面呈蜂窩狀，同時氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進入到金屬表面的裂紋中，借助氣泡凝結時放出的熱量，使金屬受到化學腐蝕作用，上述現象即為汽蝕。
離心泵的汽蝕現象是指被輸送液體由于在輸送溫度下飽和蒸汽壓等于或低于泵入口處(實際為葉片入口處的)的壓力而部分汽化，引起泵產生噪音和震動，嚴重時，泵的流量、壓頭及效率的顯著下降，顯然，汽蝕現象是離心泵正常操作所不允許發生的。
避免汽蝕現象發生的關鍵是泵的安裝高度要正確，尤其是當輸送溫度較高的易揮發性液體時，更要注意。
將Hs1值代入式中求得安裝高度
Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m
Hg為負值，表示泵應安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
汽蝕現象產生時，泵將產生噪音和振動，使泵的揚程、流量、效率的性能急劇下降，同時加速了材料的損壞，縮短了機件的使用壽命，因此，必須限制泵的吸入高度，防止液體大量汽化，以免發生汽蝕現象。
展開 要使泵不汽蝕，必須使泵葉輪進口處單位重量的液體超過汽化壓力的富余能量。請看如下淺釋：
當離心泵的吸入高度過大并且液體溫度比較高時，致使吸入口壓強小于或等于液體飽和蒸汽壓，則在該環境下液體就會在泵進口處沸騰汽化，在泵殼內形成一個充滿蒸汽的空間，隨著泵旋轉，氣泡進入高壓區，由于壓差的作用，氣泡受壓破裂而重新凝結，在凝結的一瞬間，質點互相撞擊，產生了很高的局部壓力。
如果這些氣泡在金屬表面附近破裂而凝結，則液體質點就象無數小彈頭一樣，連續擊打在金屬表面，使金屬表面產生裂紋，甚至局部產生剝落現象，使葉輪表面呈蜂窩狀，同時氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進入到金屬表面的裂紋中，借助氣泡凝結時放出的熱量，使金屬受到化學腐蝕作用，上述現象即為汽蝕。
離心泵的汽蝕現象是指被輸送液體由于在輸送溫度下飽和蒸汽壓等于或低于泵入口處(實際為葉片入口處的)的壓力而部分汽化，引起泵產生噪音和震動，嚴重時，泵的流量、壓頭及效率的顯著下降，顯然，汽蝕現象是離心泵正常操作所不允許發生的。
避免汽蝕現象發生的關鍵是泵的安裝高度要正確，尤其是當輸送溫度較高的易揮發性液體時，更要注意。
將Hs1值代入式中求得安裝高度
Hg=Hs1-Hf0-1=0.78-1.5=-0.72m
Hg為負值，表示泵應安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
汽蝕現象產生時，泵將產生噪音和振動，使泵的揚程、流量、效率的性能急劇下降，同時加速了材料的損壞，縮短了機件的使用壽命，因此，必須限制泵的吸入高度，防止液體大量汽化，以免發生汽蝕現象。
展開 一、汽蝕現象
由于葉輪葉片入口附近液體壓力小于或等于液體輸送溫度下的飽和蒸汽壓力時，液體就汽化，同時還可能有溶解在液體內的氣體逸出，形成大量氣泡，氣泡隨液體流到葉道內壓力較高處時又瞬時凝結潰滅。
在氣泡凝結潰滅的瞬間，氣泡周圍的液體迅速沖入氣泡凝失形成的空穴，形成強大的局部高頻高壓水擊，金屬表面因疲勞而產生剝蝕。
同時,由于活潑氣體（如氧氣）的存在以及氣泡凝結時產生的局部高溫，導致金屬表面發生電化學腐蝕。上述這一過程稱為汽蝕現象。
二、影響汽蝕的因素
影響液體壓力和飽和蒸汽壓力的因素都會影響汽蝕的發生。
影響的因素：
（1）泵進口的結構參數：包括葉輪吸入口的形狀、葉片入口邊寬度及葉片進口邊的位置和前蓋板形狀等。
（2）泵的操作條件：它包括泵的流量、揚程及轉速等。
（3）泵的安裝位置：它包括泵的吸入管路水力損失及安裝高度。
（4）環境因素：它包括泵安裝地點的大氣壓力。
（5）影響的因素，它包括介質本身的性質及介質操作溫度。
三、解決離心泵汽蝕問題的幾個方案
（1）改進泵入口的結構參數
這一方案適于在離心泵的設計制造階段，該方法在生產現場很少采用。
（2）在泵的吸入口加裝誘導輪
加裝誘導輪，對提高離心泵的抗汽蝕性能，解決汽蝕問題，效果很顯著。
展開 1、水泵發生汽蝕情況介紹
某熱泵機房中，4臺河水取水泵的額定工況流量均為Q-958m3/h，揚程H-21m，轉速n-1480rpm。水泵進、出口接管管徑均為DN350，水泵本體接口口徑為DN400。當水泵接通電源開始運轉后，可以很明顯的聽到水泵發出的“啪、啪、啪"的炸裂聲，通過超聲波流量計進行檢測，檢測到水泵出水流量僅為680m3/h，與額定工況偏差很大，可以判定該水泵在運行過程中發生了很嚴重的汽蝕現象。
發生汽蝕的原因分析有以下幾點:
（1）水泵進口壓力低；
（2）水泵進出口接管管徑偏小；
（3）其他原因。
2、水泵入口壓力分析計算與結論
2.1、水泵進口壓力計算
2.1.1、水泵吸入口前取水管網水力計算：
另外取水頭部過濾網+取水格柵阻力損失2m；水泵前Y型過濾器阻力損失1m。
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汽蝕現象的最新內容
火爆出圈的凸輪轉子泵，你真的了解它嗎？10個月前
例如，其采用的氣液自適應集成箱有效消除了抽氣過程中的氣阻、汽蝕現象，使泵裝置同時具備泵、壓縮機的輸氣和輸液功能。氣液兩相密封技術則確保了泵機組正常運轉，防止密封面干磨、高溫、開裂、失效。此外，凸輪轉子泵還配備了集成一體化控制系統，采用先進的嵌入式系統研制智能控制系統，實現智能化監控，進一步提升了設備的可靠性和穩定性。
汽蝕現象
由離心泵的工作原理可知，當葉片間的液體從高速旋轉的葉輪中甩出后，在葉輪入口附近形成低壓區。當葉輪入口處的壓力等于或低于操作溫度下被輸送液體的飽和蒸氣壓pV時該處的液體就會汽化產生氣泡。當氣泡隨液體流到高壓區時，氣泡因受壓而迅速凝結。
在氣泡凝結的瞬間會產生局部真空，周圍的液體以很高的速度沖向氣泡原來占據的空間，造成沖擊和震動，產生很大的沖擊力。
然而，對于普通工程師和現場操作人員來說，汽蝕現象的診斷及避免/消除并不簡單，往往很難糾正。
葉輪葉片有兩種彎曲型式：前彎曲和后彎曲。由于后彎葉片葉輪在最大化動力、賦予流體高旋轉力及防止脫流方面更有效，因此離心泵通常均采用后彎曲葉片葉輪。
對于泵本體來說，泵的汽蝕行為和吸入性能在很大程度上受葉輪入口（eye處）的幾何形狀及面積的影響。
要搞清這個原因，先了解一個知識點：汽蝕現象。當然，如果你僅僅是做工業安裝的，就不需要知道那么多了，因為在每個泵廠家的說明書上都有完整、正確的安裝方法，只需要按圖施工就行了
汽蝕現象
離心泵的工作原理：驅動機通過泵軸帶動葉輪旋轉產生離心力，在離心力作用下，液體沿葉片流道被甩向葉輪出口，液體經蝸殼收集送入排出管。
閥芯，閥芯是調節閥工作時的可動部件，受介質的沖刷，腐蝕最為嚴重，檢修時要認真檢查閥芯各部分是否被腐蝕，磨損，特別是高壓差的情況下閥
芯的磨損更為嚴重，（因汽蝕現象）應予注意。閥芯損壞嚴重時應進行更換。另外還應注意閥桿是否也有類似的現象，或與閥芯連接松動等。
4. “O"型密封圈和其他密封墊是否老化，裂損。
5.
37、怎樣得知泵中發生汽蝕現象。
答：通常的病兆是，泵中發生噪聲和震動，壓力流量降低，效率同時降低。
38、怎樣防止氣蝕?
答：(1)入口閥應全開，以免入口負壓太大
(2)泵安裝高度應不能超過規定：
(3)大流量泵不能用在小流量的地方，出口閥不能控制太大。
離心泵裝置簡圖和工作原理
離心泵的吸液示意圖
離心泵氣縛現象
離心泵汽蝕現象
37、怎樣得知泵中發生汽蝕現象。
答：通常的病兆是，泵中發生噪聲和震動，壓力流量降低，效率同時降低。
38、怎樣防止氣蝕?
37、怎樣得知泵中發生汽蝕現象。
答：通常的病兆是，泵中發生噪聲和震動，壓力流量降低，效率同時降低。
38、怎樣防止氣蝕?
答：(1)入口閥應全開，以免入口負壓太大
(2)泵安裝高度應不能超過規定：
(3)大流量泵不能用在小流量的地方，出口閥不能控制太大。
答：(1) 級數多少是指葉輪的個數而言 , 即葉輪的個數就是級數 :
單吸和雙吸是指葉輪進入水是從一側還是兩側 ;
(2)a、入口管漏入空氣或發生汽蝕現象 :
b、轉子與定子局部損壞
c、吸入異物
d、潤滑，冷卻不好，引起摩損。
68、機組安裝為何一般先裝水泵 ? 泵串軸的原因是什么 ?
