水泵汽蝕形成過(guò)程

 

水泵汽蝕是當(dāng)流道（可以是泵、水輪機(jī)、河流、閥門(mén)、螺旋槳甚至人和動(dòng)物的血管等）中的液體（可以是水、油等）局部壓力下降至臨界壓力（一般接近汽化壓力）時(shí)，液體中氣核成長(zhǎng)為汽泡，汽泡的聚積、流動(dòng)、分裂、潰滅過(guò)程的總稱。

水泵汽蝕現(xiàn)象

離心泵安裝高度不合理時(shí)，將導(dǎo)致泵進(jìn)口壓力過(guò)低，當(dāng)進(jìn)口壓力降至被輸送液體在該溫度下對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓時(shí)，將發(fā)生汽化，所生成的汽泡在隨液體從入口向外周流動(dòng)中，又因壓力迅速增大而急劇冷凝，發(fā)生逆相變化，氣泡瞬間潰滅。使周?chē)后w以很大的速度從周?chē)鷽_向氣泡中心，產(chǎn)生頻率很高、瞬時(shí)壓力很大的沖擊，使設(shè)備表面產(chǎn)生疲勞，發(fā)生腐蝕，這種現(xiàn)象稱為水泵汽蝕現(xiàn)象。

水泵汽蝕危害

水泵汽蝕時(shí)傳遞到葉輪及泵殼的沖擊波，加上液體中微量溶解的氧對(duì)金屬化學(xué)腐蝕的共同作用，在一定時(shí)間后，可使其表面出現(xiàn)斑痕及裂縫，甚至呈海面狀逐步脫落；發(fā)生水泵汽蝕時(shí)，還會(huì)發(fā)出噪聲，進(jìn)而使泵體震動(dòng)；同時(shí)由于蒸汽的生成使得液體的表觀密度下降，于是液體實(shí)際流量、出口壓力和效率都下降，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致完全不能輸出液體。 　　

通俗的講，泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若其過(guò)流部分的局部區(qū)域（通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處）因?yàn)槟撤N原因，抽送液體的絕對(duì)壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí)，液體便在該處開(kāi)始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí)，氣泡周?chē)母邏阂后w致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬(wàn)次，嚴(yán)重時(shí)會(huì)將壁厚擊穿。 　　

在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過(guò)流部件遭受到破壞的過(guò)程就是水泵中的水泵汽蝕過(guò)程。水泵產(chǎn)生水泵汽蝕后除了對(duì)過(guò)流部件會(huì)產(chǎn)生破壞作用以外，還會(huì)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，并導(dǎo)致泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中液體中斷，不能正常工作。

離心泵中，一般氣穴區(qū)域發(fā)生在葉片進(jìn)口的壁面，金屬表面承受著局部水錘作用，其頻率可達(dá)20000到30000次每秒之多，就像水力楔子那樣集中作用在以平方微米計(jì)的小面積上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期之后，金屬就會(huì)產(chǎn)生疲勞，金屬表面開(kāi)始呈蜂窩狀，隨之應(yīng)力更加集中，葉片出現(xiàn)裂縫和剝落。在這同時(shí)，由于水和蜂窩表面間歇接觸之下，蜂窩的側(cè)壁與底之間產(chǎn)生電位差，引起電化腐蝕，使裂縫加寬，最后，幾條裂縫互相貫穿，達(dá)到完全蝕壞的程度，泵葉輪進(jìn)口段產(chǎn)生的這種效應(yīng)稱為“水泵汽蝕”。