离心泵汽蚀实验
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离心泵汽蚀实验_________
一、实验目的及要求：
（1）通过实验了解测定离心泵汽蚀性能的基本方法；
（2）观察离心泵汽蚀发生时，其扬程和流量迅速下降的现象，加深对离心泵汽蚀现象的理解。
二、实验原理：
离心泵转速和流量为定值时，泵的必需汽蚀余量NPSHr是不变的。而装置的有效汽蚀余量NPSHa可以随装置参数而变化。当NPSHa=NPSHr时离心泵开始汽蚀。
由离心泵原理可知，装置的有效汽蚀余量
NPSH a=p s
ρg +v s2
2g
?p t
ρg
=p a
ρg
?H s+v s2
2g
?p t
ρg
（1）
式中，p s和v s-------泵入口处液体的绝对压力和流速；
P t和ρ------液体的饱和蒸汽压和密度；
H s------为泵入口处的吸入真空度，H s=p a
ρg ?p s
ρg
；
P a-------当地大气压。
由式可见，增加吸入真空度H s，可以使装置有效汽蚀余量NPSHa减小。当吸入真空度H s达到最大吸入真空度(H s)max时，NPSHa=NPSHr，离心泵发生汽蚀。
从装置吸入管能量方程中可以推导出吸入真空度：
H s=p a
ρg ?p A
ρg
+v s2
2g
+H j+Δ?A?s=H A+v s2
2g
+H j+Δ?A?s (米)m （2）
式中，p A------吸入液面上绝对压力；
H A------吸入液面的真空度；
H j ------泵的安装高度；
注：此处为负值（泵所在高程减去液面所在高程），称作是：灌注头。
Δh A-s ------吸入管路阻力损失。
从式中可知，增加吸入液面真空度H A，增大泵的安装高度H j和增大吸入管路损失Δh A-s，都可以使吸入真空度H s上升，促成离心泵汽蚀来进行汽蚀实验。
由离心泵性能可知，离心泵转速和流量不变时，扬程为定值。但当泵发生汽蚀时，扬程和流量都会急剧下降。这样，我们可以在一定流量Q下测出不同吸入真空度下的扬程H数值，根据扬程急剧下降的趋势判断汽蚀点，如图1所示，按JB1040-67规定，扬程下降1%的点为离心泵的最大吸入真空度(H s)max 值，即图上的C点。
离心泵的允许吸入真空度[H s]= (H s)max-K(米液柱)mH2O。
K为安全裕量，K=(米液柱)mH2O。在不同流量Q下测不同的最大吸入真空度(H s)max，考虑安全裕量就可以得到离心泵汽蚀性能[H s]-Q关系,离心泵汽蚀性能另一种形式[NPSHr]-Q也可以经过计算得到。
离心泵汽蚀实验可以在闭式或开式实验装置上进行。吸入真空度H s改变，在封闭式实验装置内是靠储水罐液面真空度H A的变化来实现的；开式实验装置是利用吸入液面水位（H j）的变化或调节吸入阀门（Δh A-s变化）来完成的。
本实验为封闭系统，使用真空泵来增加储水罐液面真空度H A，从而改变吸入真空度H s。实验时保持泵的转速和流量不变，测出不同液面真空度H A下的吸入真空度H s和排出压力p d，计算泵的扬程。在H-H s曲线上得到该流量下最大吸入真空度(H s)max和允许吸入真空度[H s]。
图1 H-H s图
三、实验步骤：
1、检查
1）盘车，检查电动机、离心泵、真空泵转动是否灵活；
2）检查各压力表指针是否回零；
3）打开吸入和排出调节阀；
4）利用灌注头灌泵，泵灌满后关闭排出调节阀；
5）检查试验装置各处是否泄漏。
2、启动
1）启动离心泵，慢慢打开排出阀和各仪表控制阀门。检查泵和仪表工作情况；
2）待离心泵工作稳定后，调节流量，待流量稳定后，启动真空泵；
3）启动真空泵后，关闭真空放空阀，检查储水罐真空表是否动作。
3、数据的测量
1）将流量大小调至所需数值，流量的大小采用电磁流量转换器测量。
2）本实验为动态测量。测量各参数为液面真空度H A吸入真空度H s和排出压力p d。待流量稳定后同时测量各测点参数值。要求读数果断，迅速、准确。
3）当泵入口真空度H s很高，汽蚀快要发生时，应集中精力观测和记录数据，并缩小测量间隔。若流量略有下降，应及时调节排出阀保持流量稳定。
当吸入真空度H s不再上升，出口压力急剧下降，流量Q也逐渐减小，当调节排出阀已经不能保持流量时，说明离心泵已经严重汽蚀。这时可停止测量。
4）打开放空阀降低液面真空度H A和吸入真空度H s。重新调节流量。
进行下一轮测量。
4、停车
1）关闭排出阀和入口真空表阀门；
2）停离心泵；
3）打开真空泵放空阀，待储水罐液面真空度回零后停真空泵。
注意：放空阀未开时不要停真空泵，否则会将真空泵中液体抽回管道中。
四、思考题：
1、什么是离心泵的汽蚀？有哪些危害？
答：根据离心泵的工作原理可知，液流是在吸入罐压力p A和叶轮进口最低压力p k间形成的压差（p A-p k）的作用下流入叶轮的。叶轮进口处压力p k越低，吸入能力越大。但若p k降低到液体在输送温度下的饱和蒸汽压p v时，就会出现汽蚀。此时的液体会气化，同时还可能有溶解在液体内的气体从液体中逸出，形成大量小气泡（空化）。当这些小气泡随流体流到叶轮流道内压力高于p v的区域时，小气泡在四周液体压力作用下重新凝结、溃灭。在小气泡的凝结溃灭过程中会伴随着巨大的水击压强冲击和夹杂其中的活泼性气体的电化学腐蚀，使得叶轮金属表面剥蚀严重。汽蚀是水力机械都会面临的问题，发生汽蚀时，机械会产生噪音和振动，并伴有流量、扬程和效率的降低，有时甚至不能运转。
2、本装置是用什么方法作汽蚀特性的？还可用哪些方法作离心泵的汽蚀特性？
答：本装置是用真空泵抽取储水罐上方气体的方法降低p A（吸入液面压力）从而减小NPSH a（有效汽蚀余量）来产生汽蚀。我们还可以设置升降装置，通过改变H j（泵的安装高度）以及减小吸入管的流量调节阀开度从而增大Δh A-s（吸入管路阻力损失）来实现汽蚀。
3、做实验时为什么要保持流量不变？如何保证流量不变？
答：此次实验是用抽真空的方法减小p A，进而减小NPSH a的方法来产生汽蚀。刚产生汽蚀时NPSH a=NPSH r（必需汽蚀余量），为了让NPSH a减小，首先要保证NPSH r不变，只有通过控制流量不变才能保证，故此可以通过调节出口流量调节阀的开度来保证流量Q的不变。
五、实验总结：
此次实验通过观察离心泵发生汽蚀时扬程和流量都下降的现象，加深了我对于汽蚀的直观认识和理解。
离心泵是石油人尤其是我们储运人的“必修之器”，孔夫子说：“君若善其事，必先利其器。”所以离心泵的学习是必须的也是必要的。它的使用和操作我们在另一个“性能实验”中已经有了直观且深刻的了解。
任何机器都难免有“生病”的时候，我们为了不让它“生病”，就要在平时注意其维修保养机器工作时流量、扬程、压力等参数的变化，老师给我们演示了离心泵发生汽蚀时的流量扬程变化，目的不但是研究，更多的我想应是以
后怎样尽量减轻甚至避免汽蚀这种现象的发生。把所学应用在工程中的一些实际问题中，诸如如何确定泵的安装高度、怎样选泵、利用汽蚀比转数来确定不发生汽蚀的允许转速等等。
此外，还有些问题尚不明确：
1）在回顾实验指导材料时在实验准备阶段都说到了盘车、灌泵，那什么是盘车，在工程实践中又是怎样具体具体完成灌泵操作的呢？
2）教材中P55，有这样一段话：“在一般情况下，不允许用吸入管路上的阀门进行流量调节，以免增大阻力损失，降低有效汽蚀余量”，那么，吸入管路上的阀门都是做什么用的呢？
最后，一定要感谢指导老师您的谆谆教导，谢谢您！
离心泵的气缚与气蚀现象 为区分离心泵的“气缚”与“汽蚀”现象，有必要先简要了解离心泵的结构和理解其工作原理。 离心泵的外观是一个蜗牛状的泉壳，里面装有与泵轴相连的叶轮及泵的进出口阀门等构成。离心泵在开泵前，泵内必须充满液体。启动电机后，电机通过轴带动叶轮高速旋转。高速旋转的叶轮带动液体转动，因叶轮的特殊结构，在离心力的作用下使液体获得很高的能量，表现为流速、压力的增大。在泵壳中崮泵壳的蜗壳形状．流速会逐渐减小，而压力会进一步增大，最终以较高的压力从泵的出口排出。同时，当叶轮中心的液体被甩出后，在叶轮中心形成一定的真空度，而液面的压强比叶轮中心处要高，液面与叶轮中心形成一定压力差。在压差的作用下，液体被吸入泵内。通俗地说离心泵的工作过程是吸进来压出去。 “气缚”现象 离心泵运转时，如果泵内没有充满液体。或者在运转中泵内漏入了空气，由于空气很轻(密度很小)，产生的离心力小，在吸入口处所形成的真空度低，不足以将液体吸入泵内。这时，虽然叶轮转动，却不能输送液体，这种现象称为“气缚”。 可见“气缚”现象是由于泵内存有气体而不能吸液的现象。没有液体的吸入，当然就没有液体的排出。如果泵安装在液面以上时，在
吸入管底部必须安装一个单向底阀。目的是为了不使泵内液体漏掉，以防“气缚”产生。 对于“气缚”现象，只要赶跑泵内空气，使泵内充满液，泵就能恢复正常运行。 “汽蚀”现象 “汽蚀”现象是由于泵的安装高度过高，泵内叶轮中心附近压力过低，当压力低到等于被输送液体的饱和蒸汽压时，入口处液体将在泵内汽化，产生大量汽泡，随同液体一起进入高压区，在高压区内便被周围高压液体压碎。瞬间内周围的高压液体以极高的速度打向原汽泡所占据的空间，类似于子弹打在这些点上。使叶轮或泵壳出现麻点和小的裂缝，久而久之，叶轮或泵壳将烂成海绵状，这种现象称为“汽蚀”。 简要地说，“汽蚀”现象是由于泵的安装高度过高，叶轮中心附近压力过低．液体在泵内汽化而损坏泵体的现象。当“汽蚀”现象发生时，其特征是泵体震动并发出噪音，泵的流量、扬程也明显下降。 可见“气缚”与“汽蚀”直接导因是不同的。“气缚”是由于泵内存有空气而产生，不会严重损坏泵体。“汽蚀”是由于液体在泵内汽化而产生．会严重损坏泵体。因此在使用中，应严禁“汽蚀”现象的发生。
离心泵因其操作简易、运行平稳、性价比高及便于维修护理而受到多数使用客户的喜爱并广泛应用于工业领域和日常生活。但凡是机械设备，在经过长时间的持续工作状态下，难免会出现设备的损坏和故障问题，离心泵的气蚀现象就是离心泵的常见故障之一。泵一旦发生汽蚀，其流量和扬程性能不仅会下降，还会表现出噪声、振动明显偏高，严重时甚至会使泵中液流中断，不能正常工作。汽蚀还会对泵的过流部件产生破坏，甚至影响管路系统。产生气蚀现象的原因有很多，例如离心泵产品质量有问题，操作人员的使用不当等。产品在出厂前会经过多道程序的质量检测，所以人为因素的影响比例更大。在工作状态下，离心泵的工作环境及操作因素的影响，占到离心泵发生气蚀现象比例的绝大部分。下面深圳恒才具体为大家介绍下气蚀产生的原因。 气蚀原因: 离心泵在工作的时候，离心泵输送的液体压力，会随着泵内液体从入口到叶轮入口下降而下降。当叶片入口附近的液体压力达到最低的时候，叶轮开始对液体做功，液体压力开始上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就会发生汽化的现象。同时溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力突然增加。这样，不仅阻碍了离心泵输送的液体正常流动。而且当这些气泡在叶轮壁面附近破裂的时候，则液体就会连续不断地撞击离心泵的内壁表面。长期的撞击之下就会造成离心泵内壁的结构损坏和剥落。如果气泡内掺杂着一些化学气体例如氧气，这些气体就会借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击
离心泵的汽蚀现象介绍 (一)、离心泵的汽蚀现象 离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。 (二)、离心泵的安装高度Hg 1允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度 而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。 (1) 输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算 Hs1＝Hs＋(Ha－10.33) － (Hυ－0.24) (2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1；第二步依下式将Hs1换算成H?s 2 汽蚀余量Δh 对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即 用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。 从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。又，当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。 例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O，当地大气压为9.81×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算： (1) 输送20℃清水时泵的安装； (2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。
离心泵起动时为什么要把出口阀关闭?何谓离心泵的“ 气缚&rdq 离心泵发生汽蚀是由于液道入口附近某些局部低压区处的压力降低到液体饱和蒸汽压，导致部分液体汽化所致。所以，凡能使局部压力降低到液体汽化压力的因素都可能是诱发汽蚀的原因。产生汽蚀的条件应从吸入装置的特性，泵本身的结构以及所输送的液体性质三方面加以考虑。 1）结构措施：采用双吸叶轮，以减小经过叶轮的流速，从而减小泵的汽蚀余量；在大型高扬程泵前装设增压前置泵，以提高进液压力；叶轮特殊设计，以改善叶片入口处的液流状况；在离心叶轮前面增设诱导轮，以提高进入叶轮的液流压力。 2）泵的安装高度，泵的安装高度越高，泵的入口压力越低，降低泵的安装高度可以提高泵的入口压力。因此，合理的确定泵的安装高度可以避免泵产生汽蚀。 3）吸液管路的阻力，在吸液管路中设置的弯头、阀门等管件越多，管路阻力越大，泵的入口压力越低。因此，尽量减少一些不必要的管件或尽可能的增大吸液管直径，减少管路阻力，可以防止泵产生汽蚀。 4）泵的几何尺寸，由于液体在泵入口处具有的动能和静压能可以相互转换，其值保持不变。入口液体流速高时，压力低，流速低时，压力高，因此，增大泵入口的通流面积，降低叶轮的入口速度．可以防止泵产生汽蚀。 5）液体的密度。输送密度越大的液体时泵的吸上高度就越小，当用已安装好的输送密度较小液体的泵改送密度较大的液体时，泵就可能产生汽蚀，但用输送密度较大液体的泵改送密度较小的液体时，泵的入口压力较高，不会产生汽蚀。 6）输送液体的温度。温度升高时液体的饱和蒸气压升高。在泵的入口压力不变的情况下，输送液体的温度升高时，液体的饱和蒸气压可能升高至等于或高于泵的入口压力，泵就会产生汽蚀。 7）吸液池液面压力。吸液池液面压力较高时，泵的入口压力也随之升高，反之，泵的入口压力则较低，泵就容易产生汽蚀。 8）输送液体的易挥发性在相同的温度下较易挥发的液体其饱和蒸汽压较高，因此，输送易挥发液体时的泵容易产生汽蚀。 9）其他措施：采用耐汽蚀破坏的材料制造泵的过流部分元件；降低泵的转速。 离心泵依靠旋转叶轮对液体的作用把原动机的机械能传递给液体。由于离心泵的作用液体从叶轮进口流向出口的过程中，其速度能和压力能都得到增加，被叶轮排出的液体经过压出室，大部分速度能转换成压力能，然后沿排出管路输送出去，这时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，吸水池中的液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做
汽蚀余量有两个概念： 我们一般讲的汽蚀余量，是“有效汽蚀余量”，与泵的安装方式有关，它是指流体经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量，是可利用的气蚀余量，属于“用户参数”；另一个，我们称为“临界的气蚀余量”，也称“必需的气蚀余量”，它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值，是临界的气蚀余量，属于“厂方参数”。 前者，越大，泵系统性能越好；后者，越小，泵的吸入性能越好。即：不易发生气蚀。 实际情况证明，叶轮吸人过程中最低压力点是在叶片人口稍后的某断面处.为了避免离心泵发生汽蚀，应使叶片人口处的最低液流压力PK大于该温度下的液体饱和蒸汽压Pt，即在水泵入口K处的液流具有的能头除了要高出液体的汽化压力Pt外，还应当有一定的富余能头.这个富余能头称为泵装置的有效汽蚀余量，用符号△Ha表示.吸人装置能量平衡示意图可知，从由吸液缸液面至泵人口的能量平衡方程可写为： △Ha=（PA-P1）/ρg-HG- Ha-s 式中PA——吸人缸液面上的压力； Pt——输送温度下液体的饱和蒸汽压； ρ——液体的密度； Hg——泵安装高度(泵轴中心和吸人液面垂直距离)； Ha-s——吸人管路内的流动损失. 液流从泵人口流到叶轮内最低压力点K处的过程中，不仅没有能量加入，而且还需克服这段流道内的局部阻力损失.这部分能量损失，称为泵必须的最小汽蚀余量，用符号△hr，表示.在泵人口到K点的能量平衡方程，并简化可得 Ps/ρ-Pt/ρ+CS2/2=λ1C0/2+λ2W02/2 式中 Cs——吸人池流速，一般为零； C0——叶轮人I=1处的平均流速； W0——叶轮人口处液流的相对速度； λ1——与泵人口几何形状有关的阻力系数； λ2——与叶片数和叶片头部形状有关的阻力系数. 上式等号左端称为△忍.，是靠压差吸人后，在叶轮人口处的能量，可以理解为吸人动力；等号右端是叶轮人口处流动和分离的能量损失Ah，. 这个公式，只能供理解用，即△危，可理解为叶轮吸人I=1处水力阻力和水力分离损失，是一种水力消耗.在设计时用此公式是难以算准的，其确切数值只能由实验决定.为了防止汽蚀，工程上的实验值上再多留0.3m的安全余量，称为允许汽蚀余量，用符号[△h]表示，即[△h]= △hr，+0.3m 可知，△危，大小与流量有关，可画出△hr-p的关系曲线，所示，称为吸人特性.泵样本上给出的[△h]-Q曲线，都是制造厂用水在常温下试验测出的(输 油时需要换算). 重复强调一下，汽蚀余量的概念，从能量消耗角度来说，是指叶轮人口的流动阻力和流动分
泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施 一、汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀 NPSHa NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀 式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀； NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好；NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量； [NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg 四、防止发生汽蚀的措施 欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下： 1．减小几何吸上高度hg（或增加几何倒灌高度）； 2．减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附件等； 3．防止长时间在大流量下运行； 4．在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀； 5．泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行； 6．泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响； 7．对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料
离心泵汽蚀产生危害分析及防范措施 摘要：离心泵是一种应用广泛的流体机械设备，然而在实际应用中，往往会发生汽蚀现象，对离心泵的性能和使用寿命造成威胁。本文简要分析了离心泵气蚀产生的原因及其危害，从设计、制造、使用管理等方面提出了防范离心泵气蚀的措施，从而提高了离心泵的运行效率和使用寿命。 关键词：离心泵汽蚀危害分析性能判定防范措施 离心泵是靠叶轮以一定转速旋转产生离心力将流体介质输送出去的一种流体机械。离心泵的用途十分广泛，如在石油化工、火力发电、建筑消防、给排水等领域都有着较为广泛的应用。但是，在实际应用中，离心泵经常会因操作或使用不当而使离心泵产生气蚀现象，产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。由此可见，离心泵汽蚀的危害是严重的，我们应该分析汽蚀发生的原因，进而采取相应的防范汽蚀发生的措施。 一、离心泵汽蚀的危害分析 汽蚀会影响离心泵的正常运行，引发许多严重后果。 1.损坏过流部件 由于汽蚀过程中伴随着机械点蚀和电化学腐蚀，在离心泵的过流部件如叶轮、蜗壳等的金属材料表面逐渐产生许多小麻点，继而麻点不断发展扩大呈沟槽状或蜂窝状，严重时就会形成空洞，甚至造成叶轮的断裂，如图1所示为某离心泵产生汽蚀一段时间后的照片，可以看出汽蚀造成叶片表面的金属材料产生了剥落。因此，汽蚀会损坏离心泵的过流部件，甚至影响泵的使用寿命。 图1汽蚀造成离心泵叶片材料的损坏 2.降低离心泵的性能 离心泵是通过叶轮的旋转将能量传递给介质，转化为介质的压力能，但汽蚀会对叶轮和液体之间的能量传递造成严重干扰。由于汽蚀发生，时会在介质中产生大量的气泡，使得介质的通流面积大为减少，并在局部产生旋涡，这些会破坏泵内介质的连续流动，增大流动损失，使泵的流量、扬程和效率均有所下降。由于离心泵叶轮的形状通常长且窄，汽蚀严重时，大量气泡很快就会堵塞整个流道，造成断流，使离心泵无法正常工作。从图2离心泵的性能曲线上来看，在汽蚀比较严重时，性能曲线发生陡降。 图2离心泵的性能曲线
离心泵汽蚀实验 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
离心泵汽蚀实验_________ 一、实验目的及要求： （1）通过实验了解测定离心泵汽蚀性能的基本方法； （2）观察离心泵汽蚀发生时，其扬程和流量迅速下降的现象，加深对离心泵汽蚀现象的理解。 二、实验原理： 离心泵转速和流量为定值时，泵的必需汽蚀余量NPSHr是不变的。而装置的有效汽蚀余量NPSHa可以随装置参数而变化。当NPSHa=NPSHr时离心泵开始汽蚀。 由离心泵原理可知，装置的有效汽蚀余量 NPSH a=p s ρg +v s2 2g ?p t ρg =p a ρg ?H s+v s2 2g ?p t ρg （1） 式中，p s和v s-------泵入口处液体的绝对压力和流速； P t和ρ------液体的饱和蒸汽压和密度； H s------为泵入口处的吸入真空度，H s=p a ρg ?p s ρg ； P a-------当地大气压。 由式可见，增加吸入真空度H s，可以使装置有效汽蚀余量NPSHa减小。当吸入真空度H s达到最大吸入真空度(H s)max时，NPSHa=NPSHr，离心泵发生汽蚀。 从装置吸入管能量方程中可以推导出吸入真空度： H s=p a ρg ?p A ρg +v s2 2g +H j+Δ?A?s=H A+v s2 2g +H j+Δ?A?s (米)m （2） 式中，p A------吸入液面上绝对压力； H A------吸入液面的真空度； H j ------泵的安装高度； 注：此处为负值（泵所在高程减去液面所在高程），称作是：灌注头。 Δh A-s ------吸入管路阻力损失。 从式中可知，增加吸入液面真空度H A，增大泵的安装高度H j和增大吸入管路损失Δh A-s，都可以使吸入真空度H s上升，促成离心泵汽蚀来进行汽蚀实验。 由离心泵性能可知，离心泵转速和流量不变时，扬程为定值。但当泵发生汽蚀时，扬程和流量都会急剧下降。这样，我们可以在一定流量Q下测出不同吸入真空度下的扬程H数值，根据扬程急剧下降的趋势判断汽蚀点，如图1所示，按JB1040-67规定，扬程下降1%的点为离心泵的最大吸入真空度(H s)max 值，即图上的C点。 离心泵的允许吸入真空度[H s]= (H s)max-K(米液柱)mH2O。
如何防止泵发生汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面，冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。 在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为 NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵开始汽蚀 NPSHaNPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵无汽蚀 式中NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀； NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好； NPSHc——临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量； [NPSH]——许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ρg+Vs/2g-Pc/ρg=Pc/ρg±hg-hc-Ps/ρg 四、防止发生汽蚀的措施
离心泵汽蚀的研究现状 1.1. 汽蚀发生机理 国内外学者对汽蚀发生的机理进行了很多研究，提出了诸多观点和论述，其中最具代表性的是由柯乃普提出的“气核理论”。该理论认为经过特殊处理的“纯水”可以承受拉力，自然界中的水却只能承受很大的压力，其原因是水中存在很多含有气体或蒸汽的微小的气泡（称为核子），这些核子使液体的抗拉强度降低。当液体的压强低于汽化压强时，这些核子将迅速膨胀形成气泡，从而导致汽蚀发生。但是尺寸很小的气核，内部压强是很大的，核子内部的气体会受压而被周围的水体所吸收。所以小的核子将处于不稳定状态。由此可见，核子不可能长期存留在水中。这就得出一个很奇怪的结论：一方面，要产生汽蚀现象，就必须有核子的存在；而另一方面，核子又不可能在水中长期存在。对于这个矛盾，目前还无法正确解释，现有的汽蚀核子理论在很大程度上还带有臆想性，由核子发展成为汽蚀的过程还只是推测。但是，如果不假设气体核子的存在，就不能设想水体中在某种低的临界压强下会出现汽蚀。因此不得不假定气核具有一系列的附加特性，以保证它们能够存在于水中并处于稳定动态平衡。为此许多研究者便进行了一系列的设想。 这些设想的模式中，比较有名的是Fox和Herzfel模式和E.N.Hervery[7]模式。Fox等人提出，微小气核之所以不会溶解，是因为气核被有机薄膜所包围。这种有机薄膜是在水一气界面上自然形成的，它改变了液体的有效表面张力，推迟了蒸发，阻碍了扩散，使微小气核可以持久地悬浮，但有机薄膜是否存在，还有待物理上的证明。 E.N.Hervery于1947年提出，气体核子是水中固体颗粒或绕流物体表面缝隙中未被溶解的一些气体，而这些固体表面是疏水性的，使得在缝隙中的气体形成一个凹面的自由表面。在这样的情况下，表面张力将阻止液面进入缝隙，因而气体并不能被强迫溶解，而仍可能保持气相。Hervey模式可以解释观察到的所有汽蚀现象，也无须再假设一些不可能有的水的性质，并有很多试验数据予以证实。但是这一模式至今仍缺乏数学描述，这是因为缝隙的尺寸和形状的不确定性，以及固体表面疏水性的不同给数学分析造成了难以克服的困难。
毕业论文 课程名称如何解决水泵的气蚀现象 学生姓名X X X 年级X X 专业X X X X 指导教师X X X
如何解决水泵的气蚀现象 摘要：离心泵以其转速高，体积小，重量轻，效率高，流量大，结构简单，性能平稳，容易操作和维修等优点，使其在输油生产中得到了广泛的应用，汽蚀现象也是离心泵在输油生产中常见的故障。 关键词：离心泵；汽蚀；汽蚀余量 一、气蚀现象含义 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡，把这种产生气泡的现象称为汽蚀。离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的液体压力达到最低，此后由于叶轮对液体做功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的最低压力小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时，液体就汽化。同时，使原来溶解在液体内的气体也逸出，它们形成气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的汽化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些气泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若气泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助气泡凝结时放出的热量，产生电
解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。像这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为离心泵的汽蚀现象。 二、水泵运行中产生气蚀现象的原因 液体的汽化程度与压力的大小、温度高低有关。当液体内部压力下降，低于液体在该温度下的饱和蒸汽压时，便产生汽蚀故障。吸入压力降低；吸入高度过高；吸入管阻力增大；输送液体粘度增大；抽吸液体温度过高等影响液体饱和蒸气压增加的现象都会影响汽蚀的发生，通常的因素有： （1）泵进口的结构参数，叶轮吸入口的形状、叶片入口边宽度及叶片进口边的位置和前盖板形状等。 （2）泵的操作条件，泵的流量、扬程及转速等。 （3）泵的安装位置，泵的吸入管路水力损失及安装高度。 （4）环境因素，泵安装地点的大气压力以及输送液体的温度等。 三、水泵气蚀现象所产生的危害 水泵汽蚀是水泵损坏的重要原因，水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。运行中使水泵抽水的效率降低，显著减少了水泵的扬程和流量，也减少了水泵的使用寿命。汽蚀时传递到叶轮及泵壳的冲击波，加上液体中微量溶解的氧对金属化学腐蚀的共同作用，在一定时间后，可使其表面出现斑痕及裂缝，甚至呈海面状逐步脱落；发生汽蚀时，还会发出噪声，进而使泵体震动；
离心泵汽蚀实验_________ 一、实验目的及要求： （1）通过实验了解测定离心泵汽蚀性能的基本方法； （2）观察离心泵汽蚀发生时，其扬程和流量迅速下降的现象，加深对离心泵汽蚀现象的理解。 二、实验原理： 离心泵转速和流量为定值时，泵的必需汽蚀余量NPSHr是不变的。而装置的有效汽蚀余量NPSHa可以随装置参数而变化。当NPSHa=NPSHr时离心泵开始汽蚀。 由离心泵原理可知，装置的有效汽蚀余量 NPSH a=p s ρg +v s2 2g ?p t ρg =p a ρg ?H s+v s2 2g ?p t ρg （1） 式中，p s和v s-------泵入口处液体的绝对压力和流速； P t和ρ------液体的饱和蒸汽压和密度； H s------为泵入口处的吸入真空度，H s=p a ρg ?p s ρg ； P a-------当地大气压。 由式可见，增加吸入真空度H s，可以使装置有效汽蚀余量NPSHa减小。当吸入真空度H s达到最大吸入真空度(H s)max时，NPSHa=NPSHr，离心泵发生汽蚀。 从装置吸入管能量方程中可以推导出吸入真空度： H s=p a ρg ?p A ρg +v s2 2g +H j+Δ?A?s=H A+v s2 2g +H j+Δ?A?s(米)m （2） 式中，p A------吸入液面上绝对压力； H A------吸入液面的真空度； H j ------泵的安装高度； 注：此处为负值（泵所在高程减去液面所在高程），称作是：灌注头。 Δh A-s ------吸入管路阻力损失。 从式中可知，增加吸入液面真空度H A，增大泵的安装高度H j和增大吸入管路损失Δh A-s，都可以使吸入真空度H s上升，促成离心泵汽蚀来进行汽蚀实验。 由离心泵性能可知，离心泵转速和流量不变时，扬程为定值。但当泵发生汽蚀时，扬程和流量都会急剧下降。这样，我们可以在一定流量Q下测出不同吸入真空度下的扬程H数值，根据扬程急剧下降的趋势判断汽蚀点，如图1所示，按JB1040-67规定，扬程下降1%的点为离心泵的最大吸入真空度(H s)max值，即图上的C点。 离心泵的允许吸入真空度[H s]= (H s)max-K(米液柱)mH2O。 K为安全裕量，K=(米液柱)mH2O。在不同流量Q下测不同的最大吸入真空度(H s)max，考虑安全裕量就可以得到离心泵汽蚀性能[H s]-Q关系,离心泵汽蚀性能另一种形式[NPSHr]-Q也可以经过计算得到。 离心泵汽蚀实验可以在闭式或开式实验装置上进行。吸入真空度H s改变，在封闭式实验装置内是靠储水罐液面真空度H A的变化来实现的；开式实验装置是利用吸入液面水位（H j）的变化或调节吸入阀门（Δh A-s变化）来完成的。
离心泵气蚀的主要原因分析 影响离心泵气蚀的因素是设计与使用离心泵所必须考虑的问题，近年来国内外对其进行了大量的研究。但由于研究的侧重点不同，且大多都是针对影响离心泵气蚀的某一参数进行的研究，造成研究成果较为分散，且部分观点之间相互矛盾。本文综合国内外大量文献，对离心泵气蚀影响因素的相关研究结果进行比较、分析，得出目前较为全面的影响离心泵气蚀的主要因素。 1.流体物理特性方面的影响 流体物理特性对离心泵气蚀的影响主要包括：所输送流体的纯净度、pH值和电解质浓度、溶解气体量、温度、运动黏度、汽化压力及热力学性质。 （1）纯净度（所含固体颗粒物浓度）的影响流体中所含固体杂质越多，将导致气蚀核子的数量增多。从而加速气蚀的发生与发展。 （2）pH值和电解质浓度的影响输送极性介质的离心泵（如一般的水泵）与输送非极性介质的离心泵（输送苯、烷烃等有机物的泵），其气蚀机理是不同的。输送极性介质的离心泵的气蚀损伤可能包括机械作用、化学腐蚀（与流体PH值有关）、电化学腐蚀（与流体电解质浓度有关）；而输送非极性介质的离心泵的气蚀损伤可能只有机械作用。 （3）气体溶解度的影响国外研究表明流体内溶解的气体含量对气蚀核子的产生与发展起到促进作用。 （4）气化压力的影响研究表明随着气化压力的增高，气蚀损伤先升高后降低。因为随着气化压力的升高，流体内形成的不稳定气泡核的数量也不断升高，从而引起气泡破裂数量的增多，冲击波强度增大，气蚀率上升。但如果气化压力继续增大，使气泡数增加到一定限度，气泡群形成一种“层间隔”的作用，阻止了冲击波行进，削弱其强度，气蚀的破坏程度反而会逐渐降低。 （5）温度的影响在流体中温度的改变将导致气化压力、气体溶解度、表面张力等其他影响气蚀的物理性质出现较大改变。由此可见，温度对气蚀的影响机制较为复杂，需结合实际情况进行判断。 （6）表面张力的影响当其他因素保持不变，降低流体表面张力可以减少气蚀损伤。因为随着流体表面张力的减小，气泡溃灭所产生冲击波的强度减弱，气蚀速率降低。 （7）液体黏度的影响流体黏度越大，流速越低，达到高压区的气泡数越少，气泡破灭所产生冲击波的强度就减小。同时，流体黏度越大，对冲击波削弱也越大。因此，流体的黏度越低，气蚀损伤越严重。 （8）液体的可压缩性和密度的影响随着流体密度的增加，可压缩性降低，气蚀损失增加。 2.过流部件材质特性方面的影响 由于泵的气蚀损伤主要体现为对过流部件材质的损坏。因此，过流部件的材料性能也将在一定程度上对离心泵的气蚀产生影响，采用抗气蚀性能良好的材料制造
泵的汽蚀现象以及其产生原因 1、汽蚀 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。苏华泵业 2、汽蚀溃灭 汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。苏华泵业 3、产生汽蚀的原因及危害 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁厚击穿。苏华泵业 4、汽蚀过程 在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。苏华泵业 什么是泵的特性曲线？ 通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。特性曲线包括：流量-扬程曲线（Q-H），流量-效率曲线（Q-η），流量、功率曲线（Q-N），流量-汽蚀余量曲线（Q-（NPSH）r），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。苏华泵业
离心泵的汽蚀现象与安装高度 一、离心泵的汽蚀现象 离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。 二、离心泵的安装高度Hg 允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度 而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。 (1) 输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算 Hs1＝Hs＋(Ha－－(Hυ－ (2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1；第二步依下式将Hs1换算成H?s 2 汽蚀余量Δh 对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即 用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。
从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。又，当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。 例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为，当地大气压为×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算： (1) 输送20℃清水时泵的安装； (2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。 解：(1) 输送20℃清水时泵的安装高度 已知：Hs=5.7m Hf0-1=1.5m u12/2g≈0 当地大气压为×104Pa，与泵出厂时的实验条件基本相符，所以泵的安装高度为 Hg=4.2 m。 (2) 输送80℃水时泵的安装高度 输送80℃水时，不能直接采用泵样本中的Hs值计算安装高度，需按下式对Hs时行换算，即 Hs1＝Hs＋(Ha－－(Hυ－ 已知Ha=×104Pa≈10mH2O，由附录查得80℃水的饱和蒸汽压为。 Hv=×103 Pa＝mH2O Hs1＝+10－－+=0.78m 将Hs1值代入式中求得安装高度
离心泵的气蚀原因及采取措施 【摘要】：通过掌握离心泵的气蚀原因，我们在设计、安装、和生产中应如何预防与消除气蚀现象。 【关键词】：离心泵气蚀原因消除措施 离心泵的气蚀原理： 离心泵运转时，液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降，在叶片入口附近的K点上，液体压力p K最低。此后由于叶轮对液体作功，液体压力很快上升。当叶轮叶片入口附近的压力p K小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力p v时，液体就汽化。同时，使溶解在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力，则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互相撞击，使局部的压力骤然增加(有的可达数百个大气压)。这样，不仅阻碍液体正常流动，尤为严重的是，如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。其撞击频率很高(有的可达2000～3000Hz)，于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂某种活性气体(如氧气等)，它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200～300℃)，还会形成热电偶，产生电解，形成电化学腐蚀作用，更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的
综合现象称为气蚀。 离心泵最易发生气蚀的部位有： 1.叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧； 2.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧； 3.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间 隙以及叶梢的低压侧； 4.多级泵中第一级叶轮。 提高离心泵本身抗气蚀性能的措施 (1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积；增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压；适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线形，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压；提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失；将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。 (2)采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。 (3)采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少一倍。 (4)设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积；改善大流量下的工作条件，以减少流动损失。但正冲角不宜过大，否则影响效率。 (5)采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性
2、离心泵发生气缚与气蚀现象的原因是什么？有何危害？应如何消除? 解答要点：离心泵在启动过程中若泵壳内混有空气或未灌满泵，则泵壳内的流体在随电机作离心运动产生负压不足以吸入液体至泵壳内，泵象被“气体”缚住一样，称离心泵的气缚现象；危害是使电机空转，容易烧坏电机；避免或消除的方法是启动前灌泵并使泵壳内充满待输送的液体，启动时关闭出口阀。 当泵壳内吸入的液体在泵的吸入口处因压强减小恰好气化时，给泵壳内壁带来巨大的水力冲击，使壳壁象被“气体”腐蚀一样，该现象称为汽蚀现象；汽蚀的危害是损坏泵壳，同 3、刚安装好的一台离心泵，启动后出口阀已经开至最大，但不见水流出，试分析原因并采取措施使泵正常运行。时也会使泵在工作中产生振动，损坏电机；降低泵高度能避免汽蚀现象的产生。 解答要点：原因可能有两个： 其一，启动前没灌泵，发生气缚现象，此时应停泵、灌泵，关闭出口阀后再启动。 其二，吸入管路被堵塞，此情况下应疏通管路后灌泵，关闭出口阀，然后启动泵。 4、试比较离心泵和往复泵的工作原理，适用范围和操作上有何异同？ 解答要点： 工作原理：离心泵依靠旋转叶轮产生离心力，使其叶轮间形成负压，在大气压或吸入槽面压力作用下吸入液体，与此同时，被叶轮甩出的液体获得了较高的静压能及动能，再经逐渐扩大流道使部分动能转化为静压能，在出口处静压能达最大而将液体压出泵外。 往复泵是依靠泵缸内作往复运动的活塞，靠容积改变而吸液和排液。其吸液过程都是靠压差，而排液过程，往复泵是通过活塞将机械能以辟压能的形式直接给予液体，使液体静压能提高而排液。 适用范围：离心泵适用于输送粘度不大的液体和悬浮液，流量大而扬程不太高的场合；往复泵适用输送高扬程，而流量不大的清洁液体。 操作：离心泵会发生气缚现象，故开泵前一定要灌液排汽，而往复泵无气缚现象，有自吸能力；离心泵开泵前应将出口阀关闭，以减少启动功率，而往复泵则须打开出口阀，否则会因排不出液体使压力急剧增大而损坏泵；离心泵流量调节常用出口阀，往复泵流量调节则应用旁路阀，等等。 1．固体粒子的沉降过程分__加速__阶段和__恒速__阶段。沉降速度是指__恒速__阶段颗粒相对于__流体__的速度。 2．在重力场中，固粒的自由沉降速度与下列因素无关（D ） A）粒子几何形状B）粒子几何尺寸C）粒子及流体密度D）流体的流速 3．在降尘室中除去某粒径的颗粒时，若降尘室高度增加一倍，则颗粒的沉降时间__加长一倍，气流速度__为原来的1/2 ，生产能力不变。 4．在斯托克斯区，颗粒的沉降速度与其直径的_2_次方成正比，而在牛顿区，与其直径的1/2 次方成正比。 5．沉降雷诺准数Ret越大，流体粘性对沉降速度的影响__越小__。 6．一球形石英粒子在空气中作滞流自由沉降。若空气温度由20℃提高至50℃，则其沉降速度将__减小__。 7．降尘室操作时，气体的流动应控制在__层流__区。 8．含尘气体通过长4m、宽3m、高1m的降尘室，颗粒的沉降速度为0.03m/s，则降尘室的最大生产能力为__0.36 __m3/s。 9．降尘室内，颗粒可被分离的条件是气体在降尘室的停留时间大于颗粒的沉降时间。10．理论上降尘室的生产能力与__底面积__和__沉降速度__有关，而与__高度__无关。
离心泵汽蚀概念和泵内汽蚀的过程 离心泵在设计中就有汽蚀这一说，在运行中也无所避免的会产生汽蚀，我只能做到尽量的降低汽蚀，下面简述一下汽蚀的概念和泵内汽蚀的过程：1893年，人们首次发现汽蚀现象之后，对水泵、水轮机等水力机械的汽蚀问题进行了大量研究。随着机器越来越向高速运转方向发展，汽蚀一直是水力机械中很重要的问题。 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生气泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。泵在运转中，若过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处），因为某种原因，抽送液体的绝对压力下降到当时温度下的汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生蒸汽、形成气泡。 气泡向前流动，在某高压处破裂、凝结的同时，液体质点填充空穴并发生互相撞击而形成水击，使过流部件固壁受到腐蚀破坏。此过程便称为泵内的汽蚀过程。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以至破灭，这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象叫汽蚀的溃灭。 常识：100℃下水的汽化压力为1.033kgf/cm2（10.33m水头）；20℃下水的汽化压力为0.024 kgf/cm2（0.24m水头）。 泵内汽蚀的过程 泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处），因为某种原因，抽送液体的绝对压力下降到当时温度下的汽化压力时，液体便在该处开始汽化，形成气泡。温度越高，产生的汽蚀也就是越大，因为热水会蒸发为水汽，进而产生气泡。
这些气泡随液体向前流动，至某高压处时，气泡周围的高压液体致使气泡急骤地缩小以至破裂。在气泡破裂的同时，液体质点将以高速填充空穴，发生互相撞击而形成水击。这种现象发生在固体壁上将使过流部件受到汽蚀破坏。
泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施泵的汽蚀现象分析及防止汽蚀措施 一、汽蚀现象 液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。 泵在运转中，若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外，还会产生噪声和振动，并导致泵的性能下降，严重时会使泵中液体中断，不能正常工作。 二、泵汽蚀基本关系式 泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。因此，研究汽蚀发生的条件，应从泵本身和吸入装置双方来考虑，泵汽蚀的基本关系式为NPSHc NPSHr NPSHa NPSHa=NPSHr--泵开始汽蚀 NPSHa NPSHa NPSHr--泵无汽蚀 式中 NPSHa--装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，越大越不易汽蚀; NPSHr--泵汽蚀余量，又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降，越小抗汽蚀性能越好;
NPSHc--临界汽蚀余量，是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量; --许用汽蚀余量，是确定泵使用条件用的汽蚀余量，通常取 =(1.1,1.5)NPSHc。 三、装置汽蚀余量的计算 NPSHa=Ps/ g+Vs/2g-Pc/ g=Pc/ g hg-hc-Ps/ g 四、防止发生汽蚀的措施 欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa，使NPSHa NPSHr可防止发生汽蚀的措施如下: 1( 减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度); 2( 减小吸入损失hc，为此可以设法增加管径，尽量减小管路长度，弯头和附 件等; 3( 防止长时间在大流量下运行; 4( 在同样转速和流量下，采用双吸泵，因减小进口流速、泵不易发生汽蚀; 5( 泵发生汽蚀时，应把流量调小或降速运行; 6( 泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响; 7( 对于在苛刻条件下运行的泵，为避免汽蚀破坏，可使用耐汽蚀材料