泵汽蝕現(xiàn)象現(xiàn)象

產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)

由于泵汽蝕時(shí)，在高壓區(qū)發(fā)生連續(xù)破滅產(chǎn)生強(qiáng)烈水擊，而產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，可以聽(tīng)到像爆豆似的劈劈啪啪的聲音。根據(jù)噪音可以檢測(cè)汽蝕的初生。

過(guò)流部件的腐蝕破壞

泵長(zhǎng)時(shí)間在汽蝕條件下工作時(shí)，泵過(guò)流部件在某些地方會(huì)遭到腐蝕破壞。一種是由于氣泡破滅時(shí)產(chǎn)生高頻（600~25000HZ）強(qiáng)烈沖擊，壓力高達(dá)49Mpa，致使金屬表面出現(xiàn)機(jī)械剝蝕；另一種是由于汽化時(shí)放出熱量，并有溫差電池作用產(chǎn)生水解，產(chǎn)生的氧氣使金屬氧化，發(fā)生化學(xué)腐蝕。

性能下降

泵汽蝕時(shí)葉輪內(nèi)的能量交換受到干擾和破壞，在外特性上的表現(xiàn)是Q-H曲線，Q-P、Q-η曲線下降，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使泵中的液流中斷，不能工作。

泵發(fā)生汽蝕的初始階段，特性曲線并無(wú)明顯的變化，發(fā)生明顯變化時(shí)，汽蝕已發(fā)展到一定程度。對(duì)于低比轉(zhuǎn)速，由于葉片間流道窄而長(zhǎng)，故一旦發(fā)生汽蝕，氣泡易于充滿整個(gè)流道，性能曲線有突降。對(duì)于中高比轉(zhuǎn)速，流道短而寬，

因而氣泡從發(fā)生發(fā)展到充滿整個(gè)流道需要一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，相應(yīng)的泵的性能曲線開(kāi)始是緩慢下降，之后增加到某一流量時(shí)才表面為急劇下降。

2100433B

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)壓力下降到當(dāng)時(shí)溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便在該處開(kāi)始汽化，形成氣泡。

這些氣泡隨液體向前流動(dòng)，至某高壓處時(shí)，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急驟地縮小以至破裂。在氣泡破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)將以高速填充空穴，發(fā)生互相撞擊而形成水擊。

這種現(xiàn)象發(fā)生在固體壁上將使過(guò)流部件受到腐蝕破壞。

汽蝕產(chǎn)生的氣泡和爆破過(guò)程

汽蝕發(fā)生的破壞部位

1893年，人們首次發(fā)現(xiàn)汽蝕現(xiàn)象。之后，對(duì)螺旋槳、水輪機(jī)和水泵等水力機(jī)械的汽蝕問(wèn)題進(jìn)行了大量研究。隨著機(jī)器越來(lái)越向高速運(yùn)轉(zhuǎn)方向發(fā)展，汽蝕一直是水力機(jī)械中很重要的問(wèn)題。

液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便產(chǎn)生氣泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若過(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)壓力下降到當(dāng)時(shí)溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便在該處開(kāi)始汽化，產(chǎn)生蒸汽、形成氣泡。

氣泡向前流動(dòng)，在某高壓處破裂、凝結(jié)的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)填充空穴并發(fā)生互相撞擊而形成水擊，使過(guò)流部件固壁受到腐蝕破壞。此過(guò)程便稱為泵內(nèi)的汽蝕過(guò)程。 汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡，流動(dòng)到高壓處時(shí)，其體積減小以至破滅，這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象叫汽蝕的潰滅。

常識(shí)：100℃下水的汽化壓力為1.033kgf/cm2（10.33m水頭）；20℃下水的汽化壓力為0.024 kgf/cm2（0.24m水頭）。

水泵的汽蝕是由水的汽化引起的，所謂汽化就是水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為汽態(tài)的過(guò)程 。水的汽化與溫度和壓力有一定的關(guān)系，在一定壓力下，溫度升高到一定數(shù)值時(shí)，水才開(kāi)始汽化；如果在一定溫度下，壓力降低到一定數(shù)值時(shí)，水同樣也會(huì)汽化，把這個(gè)壓力稱為水在該溫度下的汽化壓力。如果在流動(dòng)過(guò)程，某一局部地區(qū)的壓力等于或低于與水溫相對(duì)應(yīng)的汽化壓力時(shí)，水就在該處發(fā)生汽化。汽化發(fā)生后，就會(huì)形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當(dāng)汽泡隨同水流從低壓區(qū)流向高壓區(qū)時(shí)，汽泡在高壓的作用下破裂，高壓水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空間，形成一個(gè)沖擊力。金屬表面在水擊壓力作用下，形成疲勞而遭到嚴(yán)重破壞。因此我們把汽泡的形成、發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過(guò)程，稱為汽蝕現(xiàn)象。

水泵的汽蝕是由水的汽化引起的，所謂汽化就是水由液態(tài)轉(zhuǎn)化為汽態(tài)的過(guò)程。水的汽化與溫度和壓力有一定的關(guān)系，在一定壓力下，溫度升高到一定數(shù)值時(shí)，水才開(kāi)始汽化；如果在一定溫度下，壓力降低到一定數(shù)值時(shí)，水同樣也會(huì)汽化，把這個(gè)壓力稱為水在該溫度下的汽化壓力。如果在流動(dòng)過(guò)程，某一局部地區(qū)的壓力等于或低于與水溫相對(duì)應(yīng)的汽化壓力時(shí)，水就在該處發(fā)生汽化。汽化發(fā)生后，就會(huì)形成許多蒸汽與氣體混合的小汽泡。當(dāng)汽泡隨同水流從低壓區(qū)流向高壓區(qū)時(shí)，汽泡在高壓的作用下破裂，高壓水以極高的速度流向這些原汽泡占有的空間，形成一個(gè)沖擊力。金屬表面在水擊壓力作用下，形成疲勞而遭到嚴(yán)重破壞。因此我們把汽泡的形成、發(fā)展和破裂以致材料受到破壞的全部過(guò)程，稱為汽蝕現(xiàn)象。

水泵振動(dòng)原因分析導(dǎo)致機(jī)組和泵房建筑物產(chǎn)生振動(dòng)的原因較多，有些因素之間既有聯(lián)系又相互作用，概括起來(lái)主要有以下四個(gè)方面的原因。

1、電氣方面

電機(jī)是機(jī)組的主要設(shè)備，電機(jī)內(nèi)部磁力不平衡和其它電氣系統(tǒng)的失調(diào)，常引起振動(dòng)和噪音。如異步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中，由定轉(zhuǎn)子齒諧波磁通相互作用而產(chǎn)生的定轉(zhuǎn)子間徑向交變磁拉力，或大型同步電機(jī)在運(yùn)行中，定轉(zhuǎn)子磁力中心不一致或各個(gè)方向上氣隙差超過(guò)允許偏差值等，都可能引起電機(jī)周期性振動(dòng)并發(fā)出噪音。

2、機(jī)械方面

電機(jī)和水泵轉(zhuǎn)動(dòng)部件質(zhì)量不平衡、粗制濫造、安裝質(zhì)量不良、機(jī)組軸線不對(duì)稱、擺度超過(guò)允許值，零部件的機(jī)械強(qiáng)度和剛度較差、軸承和密封部件磨損破壞，以及水泵臨界轉(zhuǎn)速出現(xiàn)與機(jī)組固有頻率一直引起的共振等，都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪音。

3、水力方面

水泵進(jìn)口流速和壓力分布不均勻，泵進(jìn)出口工作液體的壓力脈動(dòng)、液體繞流、偏流和脫流，非定額工況以及各種原因引起的水泵汽蝕等，都是常見(jiàn)的引起泵機(jī)組振動(dòng)的原因。水泵啟動(dòng)和停機(jī)、閥門(mén)啟閉、工況改變以及事故緊急停機(jī)等動(dòng)態(tài)過(guò)渡過(guò)程造成的輸水管道內(nèi)壓力急劇變化和水錘作用等，也常常導(dǎo)致泵房和機(jī)組產(chǎn)生振動(dòng)。

4、水工及其它方面

機(jī)組進(jìn)水流道設(shè)計(jì)不合理或與機(jī)組不配套、水泵淹沒(méi)深度不當(dāng)，以及機(jī)組啟動(dòng)和停機(jī)順序不合理等，都會(huì)使進(jìn)水條件惡化，產(chǎn)生漩渦，誘發(fā)汽蝕或加重機(jī)組及泵房振動(dòng)。采用破壞虹吸真空斷流的機(jī)組在啟動(dòng)時(shí)，若駝峰段空氣挾帶困難，形成虹吸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；拍門(mén)斷流的機(jī)組拍門(mén)設(shè)計(jì)不合理，時(shí)開(kāi)時(shí)閉，不斷撞擊拍門(mén)座；支撐水泵和電機(jī)的基礎(chǔ)發(fā)生不均勻沉陷或基礎(chǔ)的剛性較差等原因，也都會(huì)導(dǎo)致機(jī)組發(fā)生振動(dòng)。