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叶片泵气泡的形成

2016-12-27   来自:斯普瑞液压   点击数:895

  叶片泵在使用过程中,由于某些原因使泵内局部位置的压力降到水在相应温度的饱和蒸汽压力时,水就开始汽化生成大量的气泡,气泡随水流向前运动,运动到压力较高的部位时,迅速凝结、溃灭。泵内水流中气泡的生成、溃灭过程涉及到物理、化学现象,并产生噪声、振动和对过流部件的侵蚀。这种现象称为水泵的气蚀现象。
  在产生气蚀的过程中,由于水流中含有气泡破坏了水流的正常流动规律,改变了流道内的过流面积和流动方向,因而叶轮与水流之间能量交换的稳定性遭到破坏,能量损失增加,从而引起水泵的流量、扬程和效率的迅速下降,甚至达到断流状态。这种工作性能的变化,对于不同比转数的杲是不同的。低比转数的离心泵叶槽狭长,宽度较小,很容易被气泡阻塞,在出现气蚀后,Q-H、Q-^曲线迅速降落。对中、高比转速的离心泵和混流泵,由于叶轮槽道较宽,不易被气泡阻塞,所以Q-H、Q-7曲线先是逐渐的下降,气蚀严重时才开始锐落。对高比转数的轴流泵,由于叶片之间流道相当宽阔,故气蚀区不易扩展到整个叶槽,因此Q-H、Qj曲线下降缓慢。
  气泡溃灭时,水流因惯性高速冲向气泡中心,产生强烈的水锤,其压强可达(3.3/570)X107Pa,冲击的频率达2/3万次/s,这样大的压强频繁作用于微小的过流部件上,引起金属表面局部塑性变形与硬化变脆,产生疲劳现象,金属表面开始呈蜂窝状,随之应力更加集中,叶片出现裂缝和剥落。这就是气蚀的机械剥蚀作用。
  在低压区生成气泡的过程中,溶解于水中的气体也从水中析出,所以气泡实际是水和空气的混合体。活泼气体借助气泡凝结时所产生的高温,对金属表面产生化学腐蚀作用。
  在高温高压下,水流会产生带电现象。过流部件的不同部位,因气蚀产生温度差异,形成温差热电耦,导致金属表面的电解作用。
  另外,当水中泥沙含量较高时,由于泥沙的磨蚀,破坏了水泵过流部件的表层,发生气蚀时,加快了过流部件的蚀坏程度。
  在气泡凝结溃灭时,产生压力瞬时升高和水流质点间的撞击以及对过流部件的打击,使水泵产生噪声和振动现象。

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