水泵汽蝕的原因及危害分析

  水泵的汽蝕是由水的汽化引起的，所謂汽化就是水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為汽態(tài)的過(guò)程 。水的汽化與溫度和壓力有一定的關(guān)系，在一定壓力下，溫度升高到一定數(shù)值時(shí)，水才開始汽化；如果在一定溫度下，壓力降低到一定數(shù)值時(shí)，水同樣也會(huì)汽化，把這個(gè)壓力稱為水在該溫度下的汽化壓力。如果在流動(dòng)過(guò)程，某一局部地區(qū)的壓力等于或低于與水溫相對(duì)應(yīng)的汽化壓力時(shí)，水就在該處發(fā)生汽化。汽化發(fā)生后，就會(huì)形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當(dāng)汽泡隨同水流從低壓區(qū)流向高壓區(qū)時(shí)，汽泡在高壓的作用下破裂，高壓水以*的速度流向這些原汽泡占有的空間，形成一個(gè)沖擊力。金屬表面在水擊壓力作用下，形成疲勞而遭到嚴(yán)重破壞。因此我們把汽泡的形成、發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過(guò)程，稱為汽蝕現(xiàn)象。

汽蝕對(duì)水泵葉輪的危害

水泵葉輪汽蝕會(huì)改變泵內(nèi)水流狀態(tài)，造成流動(dòng)阻力增加，導(dǎo)致泵的流量、揚(yáng)程和效率降低。同時(shí)造成泵的流道材料發(fā)生侵蝕而破壞，并使泵產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，危及水泵正常運(yùn)行。具體表現(xiàn)在以幾個(gè)方面；

汽蝕產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)

泵發(fā)生汽蝕時(shí)，汽泡在高壓區(qū)連續(xù)突然破裂，微細(xì)射流的高速?zèng)_擊將形成噪聲，汽泡崩潰時(shí)的沖擊作用將使泵組產(chǎn)生振動(dòng)。

汽蝕噪聲與汽蝕發(fā)展的程度有關(guān)，噪聲大時(shí)汽蝕對(duì)材料的破壞作用也大，可以利用噪聲的這種特性，用以判斷汽蝕的嚴(yán)重程度。汽蝕引起的振動(dòng)主要原因有二。一是汽泡產(chǎn)生的高頻振動(dòng)；二是當(dāng)葉片進(jìn)口處沖角較大時(shí)，進(jìn)口邊后方會(huì)形成脫流，產(chǎn)生時(shí)生時(shí)滅的不穩(wěn)定汽穴。汽蝕振動(dòng)頻率苦味與泵組的頻率接近，就會(huì)引起共振，使泵的工況惡化，甚至于使整個(gè)系統(tǒng)受到破壞。

汽蝕對(duì)流道的材料造成破壞

當(dāng)汽泡周圍的液體壓力上升時(shí)，汽泡受到壓縮，使汽泡內(nèi)的壓強(qiáng)升高。汽泡破碎時(shí)，形成微細(xì)射流（速度可達(dá)130m/s，壓強(qiáng)可達(dá)200mpa）。流道金屬表面在高頻高壓的微細(xì)射流作用下，材料表面品體發(fā)生疲勞破壞，嚴(yán)重時(shí)呈現(xiàn)蜂窩狀的空洞。另外，微細(xì)射流造成的沖擊還會(huì)形成200℃以上的高溫，使流道金屬出現(xiàn)電解現(xiàn)象而產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)腐蝕。泵內(nèi)流道材料受破壞的位置除葉輪外，還有泵殼和導(dǎo)葉等處易于形成高速流的地方。

汽蝕造成水泵的性能下降

汽蝕初生階段，對(duì)泵的外特性無(wú)明顯影響。特汽蝕發(fā)展到一定程度，使流道的有效形狀因汽穴空間較大而形成“堵塞”時(shí)，由于葉輪和液體的能量交換受到干擾和破壞，泵的流量、揚(yáng)程、效率、軸功率曲線開始下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使液流中斷，泵不能工作。通常，低比轉(zhuǎn)數(shù)泵的性能下降比較急劇，高比轉(zhuǎn)數(shù)泵的性能下降則比較緩慢。

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