汽蝕的案例
離心泵葉片進(jìn)口幾何形狀和泵汽蝕性能的相關(guān)性
離心泵在工作過程中，汽蝕會(huì)對(duì)離心泵產(chǎn)生一定的損害，使離心泵產(chǎn)生損害磨損，影響其正常使用，由此可見改善其汽蝕性能對(duì)于離心泵正常運(yùn)行有著重要的影響。因此，提高離心泵的汽蝕性能非常重要，是提高離心泵整體性能的重要手段，也是流體機(jī)械研究領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。針對(duì)離心泵汽蝕性能的提高來說，因?yàn)殡x心泵汽蝕性能知識(shí)涉及面較廣，知識(shí)較為復(fù)雜，而且研究資料的缺乏，導(dǎo)致這一研究領(lǐng)域難以取得突破性進(jìn)展。因此，加強(qiáng)離心泵葉片進(jìn)口幾何形狀和泵汽蝕性能的相關(guān)性研究十分重要，不僅是這一領(lǐng)域上的突破，同時(shí)也是這一領(lǐng)域的創(chuàng)新之法。
1 離心泵汽蝕特性分析
1.1 泵汽蝕余量
泵在運(yùn)行過程中，液體在葉輪的進(jìn)口處在一定真空壓力下會(huì)發(fā)生汽化現(xiàn)象，而汽化產(chǎn)生的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下，會(huì)對(duì)葉輪等造成一定的影響，而葉輪受到影響會(huì)造成一定的損害，此時(shí)真空壓力叫汽化壓力，泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量稱之為汽蝕余量。通過泵汽蝕余量可以看出，葉輪進(jìn)口前泵體的幾何形狀以及葉輪進(jìn)口處的幾何形狀對(duì)于泵汽蝕性能有著重要的影響。通過查詢相關(guān)資料文獻(xiàn)可以得知泵汽蝕余量的計(jì)算方法，而通過此方法可以看出泵汽蝕余量只與泵進(jìn)口流動(dòng)條件以及進(jìn)口幾何參數(shù)有關(guān)。
1.2 泵汽蝕比轉(zhuǎn)速
通過查閱相關(guān)文件，可以得出泵汽蝕比轉(zhuǎn)速c 與泵流量和汽蝕余量有著密切的關(guān)系。當(dāng)泵是幾何相似和運(yùn)動(dòng)相似時(shí)，C 值等于常數(shù)，所以C 值可以作為汽蝕相似準(zhǔn)數(shù)，并標(biāo)志抗汽蝕性能的好壞，C值越大，泵的抗汽蝕性能越好，對(duì)應(yīng)不同的C 值。泵汽蝕比轉(zhuǎn)速在要求不同時(shí)，其大致范圍也不盡相同。對(duì)抗汽蝕性能較高的離心泵c值范圍一般在1000-1600，而效率和抗汽蝕性能兩者較為平衡的c值一般在800-1000 之間，而只注重效率的離心泵c 值一般在600-800 之間。
展開 汽蝕現(xiàn)象——從牛奶均質(zhì)談起
甚至魚類的游動(dòng)速度也受到汽蝕現(xiàn)象的限制而不能過高[4]，否則氣泡潰滅時(shí)的沖擊射流會(huì)對(duì)其身體表面造成損傷。
圖9 氣泡潰滅時(shí)形成對(duì)壁面的沖擊射流。
圖10 水輪機(jī)葉輪被汽蝕破壞的情況。（圖片來源：https://en.wikipedia.org/wiki/Cavitation）
但是，任何事物都具有兩面性。有時(shí)候，我們又希望利用汽蝕。例如在文章開頭提到的牛奶均質(zhì)閥中，我們就是利用汽蝕產(chǎn)生的沖擊來打碎牛奶的脂肪顆粒，達(dá)到均質(zhì)的目的。超聲清洗機(jī)也是利用汽蝕產(chǎn)生的沖擊來清洗掉物體的表面的污跡的。此外，人們還利用汽蝕壅塞現(xiàn)象來實(shí)現(xiàn)流量控制的目的，這就是汽蝕文氏管（圖11）。對(duì)比圖11和圖5可以看出，圖11的汽蝕文氏管采用了較緩的收縮和擴(kuò)張（特別是擴(kuò)張段，擴(kuò)張角僅為6°），而不像圖5的噴嘴那樣采用突然收縮和突然擴(kuò)張。汽蝕文氏管由于采用了很小的擴(kuò)張角，這樣流體在擴(kuò)張段流動(dòng)的時(shí)候，不發(fā)生流動(dòng)分離，靜壓會(huì)有顯著的增加，因此，只要汽蝕文氏管的出口壓力比入口壓力稍稍低一點(diǎn)，其喉部壓力就可以降低到液體的蒸汽壓以下，發(fā)生汽蝕壅塞（而不像噴嘴那樣，必須在出口壓力顯著低于入口壓力時(shí)才壅塞）。圖12是圖11的汽蝕文氏管的流量-壓降關(guān)系曲線（數(shù)值模擬結(jié)果）。圖13是相應(yīng)的壓力云圖和蒸汽體積分?jǐn)?shù)云圖。計(jì)算所用的條件：入口壓力固定為5MPa，入口溫度為300K，工質(zhì)是水。與圖7一樣，紅色加號(hào)是考慮汽蝕效應(yīng)而算出的流量，綠色曲線是根據(jù)未壅塞的數(shù)據(jù)點(diǎn)擬合的。可以看出，對(duì)于這個(gè)汽蝕文氏管來說，壓降達(dá)到入口壓力的約12%就壅塞了，而反觀圖7，對(duì)于噴嘴來說，其壓降達(dá)到入口壓力的60%才壅塞。
圖11 汽蝕文氏管。
圖12 圖11的汽蝕文氏管的流量-壓降關(guān)系曲線。入口壓力固定為5MPa。
展開 離心泵吸入高度和汽蝕現(xiàn)象原因，別說你看不懂！
要使泵不汽蝕，必須使泵葉輪進(jìn)口處單位重量的液體超過汽化壓力的富余能量。
請(qǐng)看如下淺釋：
當(dāng)離心泵的吸入高度過大并且液體溫度比較高時(shí)，致使吸入口壓強(qiáng)小于或等于液體飽和蒸汽壓，則在該環(huán)境下液體就會(huì)在泵進(jìn)口處沸騰汽化，在泵殼內(nèi)形成一個(gè)充滿蒸汽的空間，隨著泵旋轉(zhuǎn)，氣泡進(jìn)入高壓區(qū)，由于壓差的作用，氣泡受壓破裂而重新凝結(jié)，在凝結(jié)的一瞬間，質(zhì)點(diǎn)互相撞擊，產(chǎn)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(jié)，則液體質(zhì)點(diǎn)就象無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)擊打在金屬表面，使金屬表面產(chǎn)生裂紋，甚至局部產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，使葉輪表面呈蜂窩狀，同時(shí)氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進(jìn)入到金屬表面的裂紋中，借助氣泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量，使金屬受到化學(xué)腐蝕作用，上述現(xiàn)象即為汽蝕。
離心泵的汽蝕現(xiàn)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(shí)際為葉片入口處的)的壓力而部分汽化，引起泵產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)，泵的流量、壓頭及效率的顯著下降，顯然，汽蝕現(xiàn)象是離心泵正常操作所不允許發(fā)生的。
避免汽蝕現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵是泵的安裝高度要正確，尤其是當(dāng)輸送溫度較高的易揮發(fā)性液體時(shí)，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(fù)值，表示泵應(yīng)安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，泵將產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，使泵的揚(yáng)程、流量、效率的性能急劇下降，同時(shí)加速了材料的損壞，縮短了機(jī)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(fā)生汽蝕現(xiàn)象。
展開 泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象的原因分析
6、結(jié)論
在開式取水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，除了需要選用高汽蝕性能的水泵及進(jìn)行必須的汽蝕計(jì)算外，還需要嚴(yán)格控制水泵進(jìn)出口的流速。
離心泵汽蝕現(xiàn)象及解決方案
一、汽蝕現(xiàn)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(shí)，液體就汽化，同時(shí)還可能有溶解在液體內(nèi)的氣體逸出，形成大量氣泡，氣泡隨液體流到葉道內(nèi)壓力較高處時(shí)又瞬時(shí)凝結(jié)潰滅。
在氣泡凝結(jié)潰滅的瞬間，氣泡周圍的液體迅速?zèng)_入氣泡凝失形成的空穴，形成強(qiáng)大的局部高頻高壓水擊，金屬表面因疲勞而產(chǎn)生剝蝕。
同時(shí),由于活潑氣體（如氧氣）的存在以及氣泡凝結(jié)時(shí)產(chǎn)生的局部高溫，導(dǎo)致金屬表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕。上述這一過程稱為汽蝕現(xiàn)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(huì)影響汽蝕的發(fā)生。
影響的因素：
（1）泵進(jìn)口的結(jié)構(gòu)參數(shù)：包括葉輪吸入口的形狀、葉片入口邊寬度及葉片進(jìn)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(yáng)程及轉(zhuǎn)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(huán)境因素：它包括泵安裝地點(diǎn)的大氣壓力。
（5）影響的因素，它包括介質(zhì)本身的性質(zhì)及介質(zhì)操作溫度。
三、解決離心泵汽蝕問題的幾個(gè)方案
（1）改進(jìn)泵入口的結(jié)構(gòu)參數(shù)
這一方案適于在離心泵的設(shè)計(jì)制造階段，該方法在生產(chǎn)現(xiàn)場很少采用。
（2）在泵的吸入口加裝誘導(dǎo)輪
加裝誘導(dǎo)輪，對(duì)提高離心泵的抗汽蝕性能，解決汽蝕問題，效果很顯著。
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要使泵不汽蝕，必須使泵葉輪進(jìn)口處單位重量的液體超過汽化壓力的富余能量。請(qǐng)看如下淺釋：
當(dāng)離心泵的吸入高度過大并且液體溫度比較高時(shí)，致使吸入口壓強(qiáng)小于或等于液體飽和蒸汽壓，則在該環(huán)境下液體就會(huì)在泵進(jìn)口處沸騰汽化，在泵殼內(nèi)形成一個(gè)充滿蒸汽的空間，隨著泵旋轉(zhuǎn)，氣泡進(jìn)入高壓區(qū)，由于壓差的作用，氣泡受壓破裂而重新凝結(jié)，在凝結(jié)的一瞬間，質(zhì)點(diǎn)互相撞擊，產(chǎn)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(jié)，則液體質(zhì)點(diǎn)就象無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)擊打在金屬表面，使金屬表面產(chǎn)生裂紋，甚至局部產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，使葉輪表面呈蜂窩狀，同時(shí)氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進(jìn)入到金屬表面的裂紋中，借助氣泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量，使金屬受到化學(xué)腐蝕作用，上述現(xiàn)象即為汽蝕。
離心泵的汽蝕現(xiàn)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(shí)際為葉片入口處的)的壓力而部分汽化，引起泵產(chǎn)生噪音和震動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)，泵的流量、壓頭及效率的顯著下降，顯然，汽蝕現(xiàn)象是離心泵正常操作所不允許發(fā)生的。
避免汽蝕現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵是泵的安裝高度要正確，尤其是當(dāng)輸送溫度較高的易揮發(fā)性液體時(shí)，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(fù)值，表示泵應(yīng)安裝在水池液面以下，至少比液面低0.72m。
汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，泵將產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，使泵的揚(yáng)程、流量、效率的性能急劇下降，同時(shí)加速了材料的損壞，縮短了機(jī)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(fā)生汽蝕現(xiàn)象。
展開 什么是泵氣蝕，氣蝕有哪些危害？
汽蝕余量指泵入口處液體所具有的總水頭與液體汽化時(shí)的壓力頭之差，單位用米（水柱）標(biāo)注，用（NPSH）表示，具體分為如下幾類：
NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；
NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進(jìn)口動(dòng)壓降，越小抗汽蝕性能越好；
NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對(duì)應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量；
[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取 [NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。
必需汽蝕余量和有效汽蝕余量有何區(qū)別
汽蝕余量分有效氣蝕余量NPSHa和必須氣蝕余量NPSHr。泵的必須汽蝕余量是泵的特性，由設(shè)計(jì)決定，泵的有效汽蝕余量由工藝管路決定。
對(duì)于給定泵，在給定轉(zhuǎn)速和流量下必需具有的汽蝕余量稱為必需汽蝕余量，常用NPSHr表示。又稱為泵的汽蝕余量，是規(guī)定泵要達(dá)到的汽蝕性能參數(shù)。
NPSHr和泵的內(nèi)部流動(dòng)有關(guān)，是由泵本身頭定的，其物理意義是表示液體在泵進(jìn)口部分壓力下降的程度，也就是為了保征泵不發(fā)生汽蝕，要求在泵進(jìn)口處單位重量液體具有超過汽化壓力水頭的富余能量。
展開 圖文講解離心泵的氣縛和氣蝕
從造成汽蝕和氣縛的原因不同來看：氣縛是泵體內(nèi)有空氣，一般發(fā)生在泵啟動(dòng)的時(shí)候，主要表現(xiàn)在泵體內(nèi)的空氣沒排凈；而汽蝕是由于液體在一定的溫度下達(dá)到了它的汽化壓力。
2
氣蝕發(fā)生的位置
根據(jù)水泵汽蝕發(fā)生的部位不同，可將汽蝕分為以下四類：
（1）
葉面汽蝕：
葉面氣蝕是發(fā)生在葉片表面的汽蝕，主要是因?yàn)樗冒惭b過高，或流量偏離設(shè)計(jì)流量過大時(shí)產(chǎn)生的汽蝕現(xiàn)象。其空泡形成和潰滅多發(fā)生在葉片的正面和背面或前輪盤內(nèi)表面處以及葉片的根部。
（2）
間隙汽蝕：
間隙氣蝕泵內(nèi)水流通過突然變窄的間隙時(shí)，速度增加，局部壓力下降，也會(huì)產(chǎn)生汽蝕。
展開 泵入口偏心大小頭的問題，這樣處理妥妥的...
要搞清這個(gè)原因，先了解一個(gè)知識(shí)點(diǎn)：汽蝕現(xiàn)象。當(dāng)然，如果你僅僅是做工業(yè)安裝的，就不需要知道那么多了，因?yàn)樵诿總€(gè)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(xiàn)象
離心泵的工作原理：驅(qū)動(dòng)機(jī)通過泵軸帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)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(jīng)蝸殼收集送入排出管。液體從葉輪獲得能量，使壓力能和速度能均增加，并依靠此能量將液體輸送到工作地點(diǎn)。在液體被甩向葉輪出口的同時(shí)，葉輪入口中心處形成了低壓，在吸液罐和葉輪中心處的液體之間就產(chǎn)生了壓差，吸液罐中的液體在這個(gè)壓差作用下，不斷地經(jīng)吸入管路及泵的吸入室進(jìn)入葉輪中。
根據(jù)離心泵的工作原理可知，液流是在吸入罐壓力Pa和葉輪入口最低壓力Pk間形成的壓差(Pa-Pk)作用下流入葉輪的，則葉輪入口處壓力Pk越低，吸入能力就越大。但若Pk降低到某極限值(目前多以液體在輸送溫度下的飽和蒸汽壓力Pt為液體汽化壓力的臨界值)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。
2.汽蝕會(huì)引起的嚴(yán)重后果：
(1)產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。
(2)對(duì)泵的工作性能有影響：當(dāng)汽蝕發(fā)展到一定程度時(shí)，汽泡大量產(chǎn)生，會(huì)堵塞流道，使泵的流量、揚(yáng)程、效率等均明顯下降。
(3)對(duì)流道的材質(zhì)會(huì)有破壞：主要是在葉片入口附近金屬的疲勞剝蝕。
3.提高離心泵抗汽蝕性能的方法有：
A.改進(jìn)機(jī)泵結(jié)構(gòu)，降低Δhr，屬機(jī)泵設(shè)計(jì)問題。
B.提高裝置內(nèi)的有效汽蝕余量：最主要最常用的方法是采用灌注頭吸入裝置。
此外，盡量減少吸入管路阻力損失，降低液體的飽和蒸汽壓，即在設(shè)計(jì)吸入管路時(shí)盡可能選用管徑大些，長度短些，彎頭和閥門少些，輸送液體的溫度盡可能低些等措施，都可提高裝置的有效氣蝕余量。
好了，了解了以上的知識(shí)點(diǎn)后再來看一下，大小頭的作用是什么？
展開 漫談離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)
其實(shí)，對(duì)于離心泵葉輪的優(yōu)化設(shè)計(jì)，作者在微信公眾號(hào)《泵沙龍》里不少文章中都有部分涉及，如：《全面理解汽蝕及其對(duì)離心泵的影響》、《全面理解離心泵吸入比轉(zhuǎn)速》、《葉輪幾何參數(shù)對(duì)離心泵性能的影響》等等。
流體機(jī)械屬于一門半理論、半經(jīng)驗(yàn)的學(xué)科，還存在很多無法準(zhǔn)確設(shè)計(jì)/模擬/預(yù)測的地方，例如不同結(jié)構(gòu)、不同溫度、不同泵送介質(zhì)下無法準(zhǔn)確地模擬出流體真實(shí)的流態(tài)及其對(duì)泵性能的影響。因此，本文只能從定性的角度、結(jié)合經(jīng)驗(yàn)及同行們的研究成果來簡要談一談如何優(yōu)化離心泵的葉輪來改善泵的吸入性能和水力性能。僅供參考。
改善吸入性能
經(jīng)常會(huì)看到來自各種專家的期刊文章，介紹汽蝕所造成損傷的類型、原因和解決方案。然而，對(duì)于普通工程師和現(xiàn)場操作人員來說，汽蝕現(xiàn)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(dòng)力、賦予流體高旋轉(zhuǎn)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(duì)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。葉輪入口處的許多幾何因素都會(huì)影響汽蝕，例如入口和輪轂直徑、葉片進(jìn)口角和上游液流的入射角、葉片數(shù)量和厚度、葉片流道喉部面積、表面粗糙度、葉片前緣輪廓等。另外，還與葉輪葉片外徑和導(dǎo)葉（對(duì)于導(dǎo)葉式泵）或蝸舌（對(duì)于蝸殼式泵）之間的間隙大小相關(guān)。
多年來，許多作者研究并報(bào)告了上述一些因素對(duì)泵汽蝕的影響。在 Schiavello 和 Visser（2008年） 文獻(xiàn)中可以找到涵蓋汽蝕所有方面的優(yōu)秀教程。Palgrave 和 Cooper，1986 年，對(duì)汽蝕進(jìn)行了視覺研究，并提出了基于入口角和入口直徑估計(jì) NPSHi 的一般表達(dá)式。
展開 由“泵“的噪聲，判斷故障，就這么簡單
隨之而來的內(nèi)爆引起通常被稱之為汽蝕的噪聲。通常在葉輪葉片非承壓側(cè)的氣穴破裂，除引起噪音之外，還會(huì)引起嚴(yán)重的危害(葉片腐蝕)。
在發(fā)生汽蝕時(shí)，在一臺(tái)8000hp(5970kW)泵的殼體上并靠近入口管線所測得的噪聲等級(jí)。汽蝕產(chǎn)生能激發(fā)許多頻率的寬帶沖擊；然而，在這種情況下，葉片共有頻率(葉輪葉片數(shù)目乘每秒轉(zhuǎn)數(shù))和它的倍數(shù)占支配地位。這種類型的汽蝕噪聲通常產(chǎn)生非常高頻率的噪音，最好稱之為“爆裂聲”。
汽蝕類的噪聲也可能在流量小于設(shè)計(jì)工況，甚至在可利用的入口NPSH超過了泵所需的NPSH時(shí)被聽到，這是一個(gè)很令人費(fèi)解的問題。由Fraser提出的解釋認(rèn)為這種非常低的無規(guī)則頻率但卻是高強(qiáng)度的噪聲源自于葉輪入口或葉輪出口、或兩處的回流，并且每一個(gè)離心泵在某一流量下降的工況下都發(fā)生這種再循環(huán)。在再循環(huán)工況下運(yùn)行損害葉輪葉片入口和出口(也對(duì)殼體導(dǎo)向葉片)的承壓側(cè)。沖擊類噪聲、無規(guī)則噪聲響度的增加，以及當(dāng)流量下降時(shí)入口和出口壓力脈動(dòng)的增加均可作為再循環(huán)的證明。
壓力自動(dòng)調(diào)壓器或流量控制閥可以產(chǎn)生與湍流和氣流分離兩者有關(guān)的噪聲。
展開 
小水電站基本知識(shí)
11．水輪機(jī)產(chǎn)生汽蝕的主要原因是什么？
水輪機(jī)產(chǎn)生汽蝕的原因比較復(fù)雜，一般認(rèn)為：水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪內(nèi)壓力分布不均勻，如轉(zhuǎn)輪相對(duì)下游水位要裝得過高，高速水流流經(jīng)低壓區(qū)時(shí)，易于達(dá)到汽化壓力而產(chǎn)生汽泡。當(dāng)水流流到高壓區(qū)時(shí)，由于壓力增大，汽泡凝結(jié)，水流質(zhì)點(diǎn)以高速度向汽泡中心的撞擊，以填充凝結(jié)所產(chǎn)生的空隙，從而產(chǎn)生極大的水力沖擊和電化學(xué)作用，使葉片受到剝蝕產(chǎn)生麻點(diǎn)及蜂窩性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞。
12．預(yù)防水輪機(jī)產(chǎn)生汽蝕的主要措施有哪些？
水輪機(jī)汽蝕的后果是使水輪機(jī)產(chǎn)生噪音、振動(dòng)和效率急劇降低，使葉片受到剝蝕，產(chǎn)生麻點(diǎn)及蜂窩性孔隙，甚至被穿透而形成孔洞，從而使機(jī)組受到損壞不能運(yùn)行。因此在運(yùn)行中應(yīng)力求避免汽蝕。目前，預(yù)防和減輕汽蝕損壞的主要措施有：
(1)正確進(jìn)行水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪的設(shè)計(jì)，減小水輪機(jī)汽蝕系數(shù)。
(2)提高制造質(zhì)量，保證葉片的幾何形狀和相對(duì)位置正確，注意表面平滑光潔。
(3)采用抗汽蝕材料，減輕汽蝕破壞如不銹鋼轉(zhuǎn)輪。
(4)正確確定水輪機(jī)的安裝高程。
(5)改善運(yùn)行條件，不使水輪機(jī)長期地在低水頭和低負(fù)荷下運(yùn)行。通常不允許水輪機(jī)在低出力(如低于50％額定出力)下運(yùn)行，對(duì)于多機(jī)組的水電站，要避免單機(jī)長期低負(fù)荷和超負(fù)荷運(yùn)行。
(6)及時(shí)檢修，并注意修補(bǔ)焊接的打磨質(zhì)量，避免汽蝕破壞的惡性發(fā)展。
(7)采用補(bǔ)氣裝置，向尾水管中送入空氣，消除可能產(chǎn)生汽蝕的過大真空。
13.大中小型小電站是如何劃分的？
按現(xiàn)行部標(biāo)，裝機(jī)容量小于50000kW的為小型；裝機(jī)容量50000～250000kW的為中型；裝機(jī)容量大于250000kW為大型。
14.水力發(fā)電的基本原理是什么？
水力發(fā)電就是利用水力(具有水頭)推動(dòng)水力機(jī)械(水輪機(jī))轉(zhuǎn)動(dòng)，將水能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，如果在水輪機(jī)上接上另一種機(jī)械(發(fā)電機(jī))隨著水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)便可發(fā)出電來，這時(shí)機(jī)械能又轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/span>
展開 泵振動(dòng)的原因分析及處理措施
減小汽蝕的措施包括:
① 確定離心泵的安裝高度時(shí)，使裝置的有效汽蝕余量大于泵的最小裝置汽蝕余量；
② 適當(dāng)加大進(jìn)口管直徑，縮短進(jìn)口管長度，減少管路附件，通流部分?jǐn)嗝孀兓柿η笞钚。档凸鼙诘拇植诙龋?③ 減少彎頭數(shù)目和加大管道轉(zhuǎn)彎角度；
④ 降低離心泵的工作轉(zhuǎn)速；
⑤ 采用抗空化汽蝕的材料，比如不銹鋼，或在容易發(fā)生汽蝕的部位涂環(huán)氧樹脂；
⑥ 進(jìn)口流道設(shè)計(jì)要合理，力求平滑，使進(jìn)入葉輪的離心流體速度和壓力分布均勻，避免局部低壓區(qū)；
⑦ 提高制造加工質(zhì)量，避免因?yàn)槿~片型線不準(zhǔn)確造成局部流速過大，壓降過多；
⑧ 提高泵裝置的抗汽蝕性能，包括在泵的進(jìn)口處設(shè)置離心力增能器，或采取增能器的結(jié)構(gòu)，提高泵的吸入壓頭，從而提高泵裝置汽蝕余量；增加幾何倒灌高度；
⑨ 盡量減少進(jìn)口管路離心壓頭損失；
⑩ 采用雙吸式泵。
為了保證吸入管或排出管內(nèi)無空氣積存，吸入管的任何部分都不能高過離心泵的進(jìn)口。為了減小吸入管處的壓力脈動(dòng)，吸入管路直徑應(yīng)比泵入口直徑大一個(gè)尺寸數(shù)量級(jí)，以便流體在泵入口處有一定的收縮，使流速分布比較均勻，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)在泵入口前有一段直管，直管長度不小于管路直徑的10倍。
注意創(chuàng)造良好進(jìn)口條件，進(jìn)離心泵的流體要平穩(wěn)均勻，以消除伴隨卡門渦旋的振動(dòng)。
展開 葉輪知識(shí)，總結(jié)的挺好的
葉輪進(jìn)口幾何參數(shù)對(duì)汽蝕性能有重要影響，葉輪出口幾何參數(shù)對(duì)性能（H、Q）有重要影響，兩者對(duì)泵的效率都有影響。
葉輪常見的問題及處理方法
一、鑄造缺陷
1.故障表現(xiàn)：流道夾雜；多肉；不光滑；沙眼；裂紋；縮松等。
2.處理方法：可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行磨削、補(bǔ)焊等方法，如果問題嚴(yán)重，需打廢重鑄。
二、磨蝕
1.故障表現(xiàn)：圖示是由灰鑄鐵材料鑄造的流程泵葉輪在5年時(shí)間內(nèi)被含有少量水泥泡沫的水磨損的情況，磨蝕問題更多的是設(shè)計(jì)方選材不當(dāng)或泵型選擇不當(dāng)造成的，或者是工藝介質(zhì)被污染導(dǎo)致的。
2.處理方法：更改葉輪材質(zhì)；更改設(shè)計(jì)方案，改變泵型；檢查工藝介質(zhì)。
三、汽蝕
1.故障表現(xiàn)：設(shè)計(jì)方案不當(dāng)；安裝位置過高；選材不當(dāng)?shù)取?2.處理方法：降低安裝位置；改變更能夠抗汽蝕的材質(zhì)；重新設(shè)計(jì)泵型等。
展開 API610第12版標(biāo)準(zhǔn)泵性能的解讀
條款6.1.8 ……在確定裝置汽蝕余量時(shí)，買方和賣方應(yīng)當(dāng)弄清楚最小連續(xù)穩(wěn)定流量與泵的吸入比轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系，一般來說，泵的最小連續(xù)穩(wěn)定流量隨著吸入比轉(zhuǎn)速的增加而增加……，選擇吸入比轉(zhuǎn)速的大小及NPSH安全裕量時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮現(xiàn)有的工業(yè)水平和制造廠經(jīng)驗(yàn)。
解讀
吸入比轉(zhuǎn)速是衡量一臺(tái)離心泵吸入性能的一個(gè)指標(biāo)，也是對(duì)內(nèi)部回流敏感程度的一個(gè)評(píng)估尺度。標(biāo)準(zhǔn)附錄A對(duì)吸入比轉(zhuǎn)速的定義為：吸入比轉(zhuǎn)速S，是在最大葉輪直徑和給定轉(zhuǎn)速下、以最佳效率點(diǎn)的流量來計(jì)算的，是一個(gè)與離心泵吸入性能相關(guān)的參數(shù)。
根據(jù)汽蝕基本原理，吸入比轉(zhuǎn)速越大，泵的抗汽蝕能力越好，即NPSH3越小。但是，并非吸入比轉(zhuǎn)速越大越好，一方面現(xiàn)有的技術(shù)水平?jīng)Q定了NPSH3不可能無限制的減小；另一方面吸入比轉(zhuǎn)速的大小與泵的運(yùn)行可靠性(振動(dòng))密切相關(guān)。
關(guān)于吸入比轉(zhuǎn)速對(duì)離心泵運(yùn)行可靠性的影響，國際同行具有非常豐富的工程應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，并給出了吸入比轉(zhuǎn)速的最大限定值。其中，UOP 5-11-7規(guī)范中規(guī)定的吸入比轉(zhuǎn)速的限定值在全球得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用，其規(guī)定如下：
泵的吸入比轉(zhuǎn)速不得高于13000(m3/h, rpm, m)；當(dāng)泵送介質(zhì)為水或水含量超過50%的溶液，并且泵的單級(jí)葉輪功率超過75 kW時(shí)，吸入比轉(zhuǎn)速不得高于11000 (m3/h, rpm, m)。
之所以對(duì)吸入比轉(zhuǎn)速給出限定值，是因?yàn)槊颗_(tái)泵都有一個(gè)流量運(yùn)行范圍，在該運(yùn)行范圍之內(nèi)，可接受的振動(dòng)特性與吸入比轉(zhuǎn)速密切相關(guān)。對(duì)于高吸入比轉(zhuǎn)速的泵，當(dāng)其在最高效率點(diǎn)附近運(yùn)行時(shí)，葉輪入口處介質(zhì)的流動(dòng)較為穩(wěn)定和均勻；而當(dāng)流量不足或泵偏離最高效率點(diǎn)運(yùn)行時(shí)，將會(huì)在葉輪的吸入口和吐出口產(chǎn)生內(nèi)部回流、增加能量損失，導(dǎo)致泵的振動(dòng)明顯增大。
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