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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Hg1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΄s2 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。
解：(1) 输送20℃清水时泵的安装高度已知：Hs=5.7mHf0-1=1.5mu12/2g≈0当地大气压为9.81×104Pa，与泵出厂时的实验条件基本相符，所以泵的安装高度为Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。
《离心泵的汽蚀》教学设计【学时】1 一、学情分析通过对离心泵的基本结构及工作原理的学习，使学生对离心泵有了一定认识，为这节课的学习打下了良好的基础。
此次主讲内容为离心泵的汽蚀，理论分析及公式推导较多，内容相对枯燥难懂，不容易激发听课者的兴趣。
班内学生水平参差不齐，学习基础和能力存在一定差异。
但课堂学习氛围较好，学生思维活跃对新内容的学习有相当积极性。
这就为达到本节课的教学目标奠定了基础。
但是，离心泵有效、必需汽蚀余量计算公式推导及公式变形内容较为抽象，使学习难度增大。
该部分内容还涉及《工程流体力学》中伯努利方程及流体阻力损失等内容。
为此，提前布置预习任务，并将用到的以前所学内容进行复习，课前提问检查预习情况。
二、教学目标1、熟练掌握离心泵汽蚀发生的机理，了解汽蚀产生的危害；2、熟练掌握有效汽蚀余量、必需汽蚀余量物理意义、公式推导过程及公式变形。
掌握汽蚀判别式；3、掌握改善离心泵汽蚀特性的措施；4、培养学生理论联系实践的思维和方法；（课程思政：学习方法）5、结合课程内容培养学生爱国情怀。
三、教学思想与教学方法1、教学内容的设计要源于教材而不拘泥于教材，遵循由易到难、由简到繁、由表及里、逐层深入、循序渐进的组织原则。
教学内容并不一定面面俱到，主要在于培养学生学习兴趣，使其掌握一定的学习方法和思路，并引导学生树立正确的价值观。
2、强调学以致用，理论联系实践。
让学生从实际生活中挖掘“例子”，能够利用所学知识技术解决他们学习、生活中的实际问题，继而激发学生内在学习动机，提高学习主动性和积极性。
3、学生不是被动的知识接受者，教学要以学生为主体，充分发挥学生的主体性，把学习的主动权交给学生。
同时，教师不仅指导学生学会本次课的知识，还要培养学生的思维方法，养成自主探究的精神风貌。
4、采用板书与多媒体相结合的教学方式。
借助多媒体教学，穿插大量图片、动画信息，使课程更加生动、形象，激发学生听课兴趣，加强听课者对所学内容的理解。
离心泵的气蚀现象与允许吸上高度（一）离心泵的气蚀现象问题：叶轮入口形成的低压越低，液体被吸入泵的可靠性越大？当入口压强p1〈输送液体温度下的饱和蒸汽压p s时，液体会汽化。
汽化量与△p=p1-p s成正比。
气泡与叶片间的液体一同抛向叶轮外缘，过程中气泡受到压力的作用迅速地凝结或破裂，气泡的消失产生局部的真空，其周围的液体以极其高速涌向该空间造成达几万kPa的极大冲击压力，冲击频率高达每秒几万次，冲击使泵体产生震动并发出噪音。
气泡多发生在叶轮入口附近，气泡凝结破裂时，液体象许多细小的高频冲击“水锤”（600～25000Hz）那样击打着叶轮和壳体的表面，使材料表面出现麻点以致穿孔，严重时金属晶粒松动并剥落冲蚀成蜂窝状，甚至断裂，以至叶轮或泵壳不能使用。
这种现象——气蚀。
除机械破坏外，气蚀还伴有电解、化学腐蚀等多种复杂的作用。
泵在气蚀条件下运行，泵体震动发出噪音、流量明显下降，压头、效率大幅度降低。
严重时不能吸上液体。
为避免气蚀现象，必须保证P1,min>Ps。
有效方法：按泵的“允许吸上高度”（或“气蚀余量”）结合输送液体的性质确定泵的“安装高度”。
（二）离心泵的允许吸上高度（允许安装高度，极限）泵的饿允许吸上高度：泵的许入口与吸口侧储槽液面间允许达到的最大垂直距离，Hg，m。
设泵在允许的安装高度操作，在0-1间列柏努利方程式：由图示可见P1>P1,min,其差包括:安装真空表处与压强最小处之间的压强差和流动损失等。
表示泵吸上能力的指标：1、允许吸上真空度H s'=(P a-P1)/ρg (2-21)P a-P1——液面到泵入口间的真空度，P1>P1,min>P s,H s'用输送液体柱高度表示的真空度，[m液柱]。
（2-21）代入（2-19）：H g=H s'-（u1）2/2g-H f,0-1 （2-22）H'与泵的结构、输送液体的流量、物性及当地大气压强有关。
第九章泵的汽蚀1．本章教学提纲：一、汽蚀现象对泵工作的影响：(1)材料破坏汽蚀发生时，由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，致使材料受到破坏。
(2)噪声和振动汽蚀发生时，不仅使材料受到破坏，而且还会出现噪声和振动。
汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪声。
但是，在于厂由于其他来源的噪声已相当高，—般情况下，往往感觉不到汽蚀所产生的噪声。
汽蚀过程本身是一种反复凝结、冲击的过程，伴随很大的脉动力。
如果这些脉动力的某一频率与设备的自然频率相等，就会引起强烈的振动。
(3)性能下降汽蚀发展严重时，大量汽泡的存在会堵塞流道的截面，减少流体从叶轮获得的能量，导致扬程下降，效率也相应降低。
对水泵而言，汽蚀问题是影响其向高速化发展的一个突出障碍。
随着科技事业的不断发展，汽蚀研究仍将是一个重要的课题。
二、反映和控制汽蚀现象的指标：（1）真空高度Hs ：对某一台水泵，尽管其性能可以满足使用要求，但是如果几何安装高度不合适，由于汽蚀的原因，则会限制流量的增加，从而导致性能达不到设计要求。
因此，确定泵的几伺安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽蚀的重要条件。
（2）汽蚀余量△h ：用符号△h表示，或用NPSH 表示(NetPositiveSuctionHead)。
汽蚀余量又分为有效汽蚀余量△ha或[NPSH] a和必需汽蚀余量△hr或[NPSH] r。
（3）汽蚀相似定律及汽蚀比转数：汽蚀余量只能反映泵汽蚀性能的好坏，而不能对不同泵进行汽蚀性能的比较，因此需要一个包括泵的性能参数及汽蚀性能参数在内的综合相似特征数，这个相似特征数称为汽蚀比转数，用符号c表示。
三、提高泵抗汽蚀性能的措施：(1)降低叶轮入口部分流速(2)采用双吸式叶轮(3)增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径这样可以减小局部阻力损失。
(4)叶片进口边适当加长即向吸人方向延伸，并作成扭曲(5)首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料如采用含镍铬的不锈钢、铝青铜、磷青铜。
(6)减小吸人管路的流动损失即可适当加大吸人管直径，尽量减少管路附件，如弯头、阀门等，并使吸人管长最短。
离心泵的气蚀现象判定
气蚀现象的判定
在离心泵解体检查时，发现在叶片入口边靠近前盖处和叶片入口边缘附近有许多麻点或蜂窝状凹坑或严重的破坏原有结构现象，甚至有叶片和盖板被穿透的现象，这些都是明显气蚀引起的破坏。
离心泵剧烈振动，噪声很大也是气蚀现象的表现，据此可判定离心泵发生了气蚀现象。
离心泵的气蚀现象
离心泵气蚀现象是一种流体力学的空化作用，与漩涡有关。
离心泵运转时处于负区的流体在运动过程中压力降至其临界压力之下时，局部地方的流体发生气化，产生微小空泡团，同时。
使溶解在液体内的气体溢出。
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气化压力，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，造成液体互撞，局部地方印发水锤作用，使局部的压力骤然增加。
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，金属表面因冲击疲劳而剥裂。
上述这种液体气化、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。
气蚀的危害
气蚀使得离心泵产生振动和噪声，影响离心泵的正常工作。
同时，气蚀产生了大量的气泡，堵塞了流道，使离心泵的流量、扬程和效率明显降低，从而降低了离心泵的性能。
气蚀还会破坏过流部件，因机械剥蚀和电化学腐蚀的作用，使金属材料发生破坏。
气蚀初期，表现为金属表面出现麻点，继而表面呈现海绵状、沟槽状、蜂窝状、鱼鳞状等痕迹，严重时可造成叶片或前后盖板穿孔、甚至叶轮破裂，酿成严重事故。
OPL （十分钟教育）
培训班组 授课人员 □设备原理 □设备构造 □设备操作 □故障判断 □事故学习 □应急预案
培训时间
受教育人签名
分类 设备原理√设备构造课题
离心泵的汽蚀
一、 离心泵汽蚀现象:
汽蚀原理：水加热到一定程度就会变成水蒸汽，而水蒸汽冷却到一定温度又会凝结成水，在一个大气压的作用下，把水加热到100℃ ，就开始沸腾，产生大量汽泡。
当作用在水面上的压力较高时，使水汽化所需要的温度就高;当作用在水面上的压力较低时，使水汽化所需要的温度就低;液体在一定温度下开始汽化的压力，叫作汽化压力。
水泵的汽蚀就是因为液体的汽化而产生的。
汽蚀过程：想使水泵把低处的水吸上来，就必须使水泵叶轮的进口处形成真空，这就为水的汽化创造了条件。
在一定温度下，当叶轮进口处的压力低到一定程度时，进入水泵的水就开始汽化，产生大量汽泡。
这些汽泡随水一起进入叶轮中。
当水流把汽泡从低压区(水泵的进口处)带向高压区时(水泵的出口处)，在高压下汽泡又重新凝结成水而流失，在汽泡消失时，周围的水就以很高的速度向汽泡破裂的地方冲击，好像无数的小弹头一样，连续不断地作用在叶轮的金属表面上。
叶轮壁面在高速水流的连续打击下，久而久之就会出现蜂窝状的凹洞，其形状为无规则分布。
这种现象就叫作汽蚀。
汽蚀危害： 汽蚀现象产生时，泵将产生噪音和振动，使泵的扬程、流量、效率的性能急剧下降，同时加速了材料的损坏，缩短了机件的使用寿命，因此，必须限制泵的吸入高度，防止液体大量汽化，以免发生汽蚀现象。
