水泵的汽蚀现象与危害

汽蚀发生的过程和表现

1.1泵运转过程中，苦味其过流部分的局部区域，通常是叶轮叶片进口稍后的某处，抽送液体的绝对压力下降到等于或低于当时液温下相应的汽化压力时，就会因汽化产生汽泡。汽泡中主要是蒸汽，但由于水中溶解有一定量的气体，所以汽淘气 中除了蒸汽以外，还夹带有少量的气体，这些汽泡随着水流流到高压区时，高压液体使汽泡急剧缩小以至凝结成水，汽泡逐渐变形而破裂。在汽泡破裂时，细水滴以调整填充汽泡空闪，发生互相撞击而形成强烈的水击，可达到10~100mpa，使过流流道的材料受到腐蚀和破坏。可见，汽蚀过程包括汽泡形成、增长直到崩溃破裂以至造成材料侵蚀的过程。

汽蚀的形成过程及已民用工业检修经验表明，循环水泵叶轮的汽蚀主要集中在叶片及轮盖轮盘的结合部位，汽蚀痕迹形状各异，有的呈现断续分布的坑状，有的呈密集的蜂窝状（参见图1），而且深浅不一。汽蚀严重时会引起叶片穿孔，导致叶轮报废而被迫更换。

1.2循环水泵叶轮汽蚀的危害

水泵叶轮汽蚀会改变泵内水流状态，造成流动阻力增加，导致泵的流量、扬程和效率降低。同时造成泵的流道材料发生侵蚀而破坏，并使泵产生噪音和振动，危及水泵正常运行。具体表现在以几个方面；

1.2.1产生噪声和振动

泵发生汽蚀时，汽泡在高压区连续突然破裂，微细射流的高速冲击将形成噪声，汽泡崩溃时的冲击作用将使泵组产生振动。

汽蚀噪声与汽蚀发展的程度有关，噪声大时汽蚀对材料的破坏作用也大，可以利用噪声的这种特性，用以判断汽蚀的严重程度。汽蚀引起的振动主要原因有二。一是汽泡产生的高频振动；二是当叶片进口处冲角较大时，进口边后方会形成脱流，产生时生时灭的不稳定汽穴。汽蚀振动频率苦味与泵组的频率接近，就会引起共振，使泵的工况恶化，甚至于使整个系统受到破坏。

1.2.2对流道的材料造成破坏

当汽泡周围的液体压力上升时，汽泡受到压缩，使汽泡内的压强升高。汽泡破碎时，形成微细射流(速度可达130m/s，压强可达200mpa)。流道金属表面在高频高压的微细射流作用下，材料表面品体发生疲劳破坏，严重时呈现蜂窝状的空洞。另外，微细射流造成的冲击还会形成200℃以上的高温，使流道金属出现电解现象而产生强烈的化学腐蚀。泵内流道材料受破坏的位置除叶轮外，还有泵壳和导叶等处易于形成高速流的地方。

1.2.3造成泵的性能下降

汽蚀初生阶段，对泵的外特性无明显影响。特汽蚀发展到一定程度，使流道的有效形状因汽穴空间较大而形成“堵塞”时，由于叶轮和液体的能量交换受到干扰和破坏，泵的流量、扬程、效率、轴功率曲线开始下降，严重时会使液流中断，泵不能工作。通常，低比转数泵的性能下降比较急剧，高比转数泵的性能下降则比较缓慢。

2产生汽蚀的条件与评价方法

2.1泵产生汽蚀的条件