水泵汽蝕形成過程

 

水泵汽蝕是當(dāng)流道（可以是泵、水輪機、河流、閥門、螺旋槳甚至人和動物的血管等）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，液體中氣核成長為汽泡，汽泡的聚積、流動、分裂、潰滅過程的總稱。

水泵汽蝕現(xiàn)象

離心泵安裝高度不合理時，將導(dǎo)致泵進口壓力過低，當(dāng)進口壓力降至被輸送液體在該溫度下對應(yīng)的飽和蒸汽壓時，將發(fā)生汽化，所生成的汽泡在隨液體從入口向外周流動中，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。使周圍液體以很大的速度從周圍沖向氣泡中心，產(chǎn)生頻率很高、瞬時壓力很大的沖擊，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

水泵汽蝕時傳遞到葉輪及泵殼的沖擊波，加上液體中微量溶解的氧對金屬化學(xué)腐蝕的共同作用，在一定時間后，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，還會發(fā)出噪聲，進而使泵體震動；同時由于蒸汽的生成使得液體的表觀密度下降，于是液體實際流量、出口壓力和效率都下降，嚴重時可導(dǎo)致完全不能輸出液體。 　　

通俗的講，泵在運轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域（通常是葉輪葉片進口稍后的某處）因為某種原因，抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時溫度下的液體汽化壓力時，液體便在該處開始汽化，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，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時，液體質(zhì)點以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達幾百至幾千個大氣壓，沖擊頻率可達每秒幾萬次，嚴重時會將壁厚擊穿。 　　

在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的水泵汽蝕過程。水泵產(chǎn)生水泵汽蝕后除了對過流部件會產(chǎn)生破壞作用以外，還會產(chǎn)生噪聲和振動，并導(dǎo)致泵的性能下降，嚴重時會使泵中液體中斷，不能正常工作。

離心泵中，一般氣穴區(qū)域發(fā)生在葉片進口的壁面，金屬表面承受著局部水錘作用，其頻率可達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的小面積上，經(jīng)過一段時期之后，金屬就會產(chǎn)生疲勞，金屬表面開始呈蜂窩狀，隨之應(yīng)力更加集中，葉片出現(xiàn)裂縫和剝落。在這同時，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，達到完全蝕壞的程度，泵葉輪進口段產(chǎn)生的這種效應(yīng)稱為“水泵汽蝕”。