液体在从泵吸人口流到叶片进口前,还会因流速增长和流阻损失而压力进一步下降。
当Q小于设计Q时,液流在进口的wl撞击叶片正面,最低压力在叶片进口处靠近前盖板的叶片背面上。如图K2处。
泵Q超过设计Q时,w1撞击叶片背面,最低压力部位在叶片进口靠近前盖板的叶片正面上,如图K1处。
2. 汽蚀现象及其风险
1)气体产生:
如液体P降低到Pv或更低时,液体会液体变气体产生汽泡,还有本来溶于液体现因P降低而逸出的气体。
2)气泡破灭:
流到高压区,迅速凝结,气体重新溶人液体,造成局部真空,四周液体质点以极大速度冲来,互相撞击,产生局部高达几十MPa的P,导致噪音和振动。
3)造成后果
这时泵的Q、H和效率都将降低,严重时导致吸人中断。气穴破灭区的金属受高频高压液击而发生委顿破坏。氧气借助汽泡凝结时的放热,对金属有化学腐化作用。在上述双重作用下,叶轮外缘的叶片及盖板、蜗壳或导轮等处会产生麻点和蜂窝状的破坏。
汽蚀余量
汽蚀余量是指泵人口处液体所具有的总水头与液体液体变气体时的压力头之差,用Dh暗示。汽蚀余量又有有用汽蚀余量Dha和必需汽蚀余量Dhr之分。
Dha—指泵工作时实际所具有的汽蚀余量,取决于泵的吸人条件和液体的P,而与泵无关。它暗示液体在泵进口处水头超出Pv的富裕能+量
式中: z- 泵吸人口位置头;
Ps-泵吸人口绝对压力,Pa;
Vs—泵吸人口流速,m/s。
Dhr为必需汽蚀余量-指泵为避免汽蚀所必需的汽蚀余量,它取决于泵进口部分的几何形状以及泵的转速和流量,反映了液体进泵后压力进一步降低的水平,而与泵的吸人条件及所吸液体的Pv值无关。Dhr
越小,表白泵的汽蚀性能越好。Dhr
随Q的增大而增大,因为Q增大时,液体进泵后的压降也增长的缘故。Dhr
用汽蚀试验来确定,在试验中逐步增大吸人真空度。
Dhr
和Hs都是由同样的汽蚀实验得出的用以暗示泵吸人道能好坏的性能参数,其性质同样,只是暗示体式格局不同罢了。
防止汽蚀的办法
大多数离心泵都要避免工作中出现汽蚀。考虑到工况可能变化和潜伏汽蚀的风险,泵在使历时要求ha≥110% Dhr
,(两者差值≥0,5m)。
在船用泵中,比较容易发生汽蚀的主要是:
1.所输送的液体温度较高的泵,如锅炉给水泵、热水循环泵等;
2.或工作中流注高度会显著降低的泵,如货油泵等;
3.还有那些吸人液面真空度较大的泵,如冷凝器及海水淡化装置的凝水泵;
防止汽蚀的办法:
1.提高装置的Dha
1)尽可能减小吸人管路的阻力
2)减小吸上高度或增大流注高度
3)控制液体温度不要太高
2.减小泵的Dhr
1)在设计时尽量改进叶轮人口处的几何形状:加大叶轮的进口直径和叶片进口边的宽度;增大叶轮前盖板转弯处的曲率半径;采用扭曲叶片或双吸叶轮;在泵的进口加设诱导轮等
2)采用强度和硬度高、韧性和化学稳定性好的抗汽蚀材料来制造叶轮,以及提高通流部分外貌的光洁度,也是提高泵抗汽蚀性能的有用办法。
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