离心泵的汽蚀现象教学内容
离心泵的汽蚀现象
H g
p0 p1
g
u12 2g
Hf01
பைடு நூலகம்
即使假设u1<<1，∑Hf 1-2≈0，P1 ≈0
则：
Hg
H` g max
P0
g
当 P1 = Pa=760mmHg 时
H
g
` m
ax
10.336米H2O
可见:离心泵的安装高度不是任意的，而是受流体输送温度、
管道特性、及流体性质的影响。
知识链接2：安装的其他注意事项
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
2、离心泵的允许需安装高度（允许吸上高度）
离心泵的允许吸上高度 又称为允许安
装高度, 是指泵的吸入口与吸入贮槽液面
间实际允许达到的最大垂直距离, 以 Hg 表 示。
p1, u1
在离心泵的吸液示意图中, 在贮槽液 面与泵入口处两截面间列柏努利方程式, 可得
Hg p0
（一）离心泵的汽蚀现象
3、预防措施
根据气蚀现象的定义, 易知泵内发生气蚀的临界条件是叶
轮入口附近最低压强等于液体的饱和蒸汽压,
为避免发生汽蚀，应该使p1>pv
即 p1 pv 0
g
p入口≥pv 。（1）pv↓
即 p入口↑ 或pv↓ T↓ 操作稳定
（2）p入口↑ Hg↓ ∑hf↓
根本措施：限制泵的安装高度
离心泵的安装与汽蚀现象
本节要点
知识目标:汽蚀现象; 能力目标:会计算安装高度;会处理汽 蚀现象.
复习提问
1.离心泵装置气缚现象产生的原因及处 理方法；
2.当外界温度达到什么时，液体会沸腾？ 当外界压力达到什么时，液体也会沸
离心泵汽蚀现象分析及控制
离心 泵汽蚀 现 象分析及 控 制
４ １
离心 泵 汽 蚀 现 象 分 析 及 控 制
吴 胜 军
（ 北京航 天 万 源煤 化 工工程技 术 有 限公 司兰州分 公 司 ， 甘肃 兰州 ，３ ００ ７０ ５ ）
摘 要
利 用离 心泵 叶 轮 内汽 蚀两 相流 基本 理论 ， 分析 了离心 泵发 生 汽 蚀 的原 因及其 危 害 。通 过 汽 蚀
Ｐ ｇ ｚ ｇ Ｐ ｇ
（） １
式 中 ：—— 泵 的转 速 ，／ ｎ ｎ ｒ ｍｉ ； ｖ —— 泵 的设计 流量 ， ／ ｎ ｄ ｍ３ｍｉ；
广 泛应 用 于化工 生 产 之 中， 化工 生产 的正 常 运行 对 起 着 至关重 要 的作 用 。在 离心 泵 的性 能参 数 中 ， 效 率 指标 和汽 蚀余 量是 代表 离心 泵技 术水 平 的两个重 要 性 能参数 。效 率指 标 与汽蚀 余量 两个性 能参 数相 互联系、 相互 矛盾 ， 效 率指 标 偏 高 时 ， 蚀余 量将 当 汽 会 降低 ［ 由于过 分 追 求 效 率 指 标 ， 往牺 牲 了汽 。 往
蚀 余量 指标 ， 以有 必 要 对 此进 行 深 入 的分 析 和研 所 究， 采取 有 效 的控 制措 施 预防 汽蚀 现象发 生 。
撞击锤撞击金属表面 ， 造成金属表面 的浸蚀。实测 结果 表 明 ， 种 水 击 可 使 局 部 压 力 高 达 ５ ０ ｇ 这 ０ｋ ／
ｃ ２ ３ｌ ｍ ［
。
２ 汽 蚀 的危 害
２ １ 产生 振动 和噪 音 ．
离 心 泵 发 生汽 蚀 时 ， 泡进 入 高 压 区后 会 迅 速 汽
缩小并 破裂 ， 围 液体 质 点 将 高速 填 充 空穴 ， 生 周 发
离心泵的汽蚀现象介绍
离心泵的汽蚀现象介绍(一)、离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象是指被输送液体由于在输送温度下饱和蒸汽压等于或低于泵入口处(实际为叶片入口处的)的压力而部分汽化，引起泵产生噪音和震动，严重时，泵的流量、压头及效率的显著下降，显然，汽蚀现象是离心泵正常操作所不允许发生的。
避免汽蚀现象发生的关键是泵的安装高度要正确，尤其是当输送温度较高的易挥发性液体时，更要注意。
(二)、离心泵的安装高度Hg1允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。
位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。
(1) 输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算Hs1＝Hs＋(Ha－10.33) － (Hυ－0.24)(2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1；第二步依下式将Hs1换算成H΄s2 汽蚀余量Δh对于油泵，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即用汽蚀余量Δh由油泵样本中查取，其值也用20℃清水测定。
若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。
从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。
又，当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。
例2-3 某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。
已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O，当地大气压为9.81×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。
试计算：(1) 输送20℃清水时泵的安装；(2) 改为输送80℃水时泵的安装高度。
解：(1) 输送20℃清水时泵的安装高度已知：Hs=5.7mHf0-1=1.5mu12/2g≈0当地大气压为9.81×104Pa，与泵出厂时的实验条件基本相符，所以泵的安装高度为Hg=5.7-0-1.5=4.2 m。
离心泵的汽蚀 教学设计 -
《离心泵的汽蚀》教学设计【学时】1 一、学情分析通过对离心泵的基本结构及工作原理的学习，使学生对离心泵有了一定认识，为这节课的学习打下了良好的基础。
此次主讲内容为离心泵的汽蚀，理论分析及公式推导较多，内容相对枯燥难懂，不容易激发听课者的兴趣。
班内学生水平参差不齐，学习基础和能力存在一定差异。
但课堂学习氛围较好，学生思维活跃对新内容的学习有相当积极性。
这就为达到本节课的教学目标奠定了基础。
但是，离心泵有效、必需汽蚀余量计算公式推导及公式变形内容较为抽象，使学习难度增大。
该部分内容还涉及《工程流体力学》中伯努利方程及流体阻力损失等内容。
为此，提前布置预习任务，并将用到的以前所学内容进行复习，课前提问检查预习情况。
二、教学目标1、熟练掌握离心泵汽蚀发生的机理，了解汽蚀产生的危害；2、熟练掌握有效汽蚀余量、必需汽蚀余量物理意义、公式推导过程及公式变形。
掌握汽蚀判别式；3、掌握改善离心泵汽蚀特性的措施；4、培养学生理论联系实践的思维和方法；（课程思政：学习方法）5、结合课程内容培养学生爱国情怀。
三、教学思想与教学方法1、教学内容的设计要源于教材而不拘泥于教材，遵循由易到难、由简到繁、由表及里、逐层深入、循序渐进的组织原则。
教学内容并不一定面面俱到，主要在于培养学生学习兴趣，使其掌握一定的学习方法和思路，并引导学生树立正确的价值观。
2、强调学以致用，理论联系实践。
让学生从实际生活中挖掘“例子”，能够利用所学知识技术解决他们学习、生活中的实际问题，继而激发学生内在学习动机，提高学习主动性和积极性。
3、学生不是被动的知识接受者，教学要以学生为主体，充分发挥学生的主体性，把学习的主动权交给学生。
同时，教师不仅指导学生学会本次课的知识，还要培养学生的思维方法，养成自主探究的精神风貌。
4、采用板书与多媒体相结合的教学方式。
借助多媒体教学，穿插大量图片、动画信息，使课程更加生动、形象，激发学生听课兴趣，加强听课者对所学内容的理解。
离心泵的气蚀现象
离心泵的气蚀现象与允许吸上高度（一）离心泵的气蚀现象问题：叶轮入口形成的低压越低，液体被吸入泵的可靠性越大？当入口压强p1〈输送液体温度下的饱和蒸汽压p s时，液体会汽化。
汽化量与△p=p1-p s成正比。
气泡与叶片间的液体一同抛向叶轮外缘，过程中气泡受到压力的作用迅速地凝结或破裂，气泡的消失产生局部的真空，其周围的液体以极其高速涌向该空间造成达几万kPa的极大冲击压力，冲击频率高达每秒几万次，冲击使泵体产生震动并发出噪音。
气泡多发生在叶轮入口附近，气泡凝结破裂时，液体象许多细小的高频冲击“水锤”（600～25000Hz）那样击打着叶轮和壳体的表面，使材料表面出现麻点以致穿孔，严重时金属晶粒松动并剥落冲蚀成蜂窝状，甚至断裂，以至叶轮或泵壳不能使用。
这种现象——气蚀。
除机械破坏外，气蚀还伴有电解、化学腐蚀等多种复杂的作用。
泵在气蚀条件下运行，泵体震动发出噪音、流量明显下降，压头、效率大幅度降低。
严重时不能吸上液体。
为避免气蚀现象，必须保证P1,min>Ps。
有效方法：按泵的“允许吸上高度”（或“气蚀余量”）结合输送液体的性质确定泵的“安装高度”。
（二）离心泵的允许吸上高度（允许安装高度，极限）泵的饿允许吸上高度：泵的许入口与吸口侧储槽液面间允许达到的最大垂直距离，Hg，m。
设泵在允许的安装高度操作，在0-1间列柏努利方程式：由图示可见P1>P1,min,其差包括:安装真空表处与压强最小处之间的压强差和流动损失等。
表示泵吸上能力的指标：1、允许吸上真空度H s'=(P a-P1)/ρg (2-21)P a-P1——液面到泵入口间的真空度，P1>P1,min>P s,H s'用输送液体柱高度表示的真空度，[m液柱]。
（2-21）代入（2-19）：H g=H s'-（u1）2/2g-H f,0-1 （2-22）H'与泵的结构、输送液体的流量、物性及当地大气压强有关。
泵 的 汽 蚀
第九章泵的汽蚀1．本章教学提纲：一、汽蚀现象对泵工作的影响：(1)材料破坏汽蚀发生时，由于机械剥蚀与化学腐蚀的共同作用，致使材料受到破坏。
(2)噪声和振动汽蚀发生时，不仅使材料受到破坏，而且还会出现噪声和振动。
汽泡破裂和高速冲击会引起严重的噪声。
但是，在于厂由于其他来源的噪声已相当高，—般情况下，往往感觉不到汽蚀所产生的噪声。
汽蚀过程本身是一种反复凝结、冲击的过程，伴随很大的脉动力。
如果这些脉动力的某一频率与设备的自然频率相等，就会引起强烈的振动。
(3)性能下降汽蚀发展严重时，大量汽泡的存在会堵塞流道的截面，减少流体从叶轮获得的能量，导致扬程下降，效率也相应降低。
对水泵而言，汽蚀问题是影响其向高速化发展的一个突出障碍。
随着科技事业的不断发展，汽蚀研究仍将是一个重要的课题。
二、反映和控制汽蚀现象的指标：（1）真空高度Hs ：对某一台水泵，尽管其性能可以满足使用要求，但是如果几何安装高度不合适，由于汽蚀的原因，则会限制流量的增加，从而导致性能达不到设计要求。
因此，确定泵的几伺安装高度是保证泵在设计工况下工作时不发生汽蚀的重要条件。
（2）汽蚀余量△h ：用符号△h表示，或用NPSH 表示(NetPositiveSuctionHead)。
汽蚀余量又分为有效汽蚀余量△ha或[NPSH] a和必需汽蚀余量△hr或[NPSH] r。
（3）汽蚀相似定律及汽蚀比转数：汽蚀余量只能反映泵汽蚀性能的好坏，而不能对不同泵进行汽蚀性能的比较，因此需要一个包括泵的性能参数及汽蚀性能参数在内的综合相似特征数，这个相似特征数称为汽蚀比转数，用符号c表示。
三、提高泵抗汽蚀性能的措施：(1)降低叶轮入口部分流速(2)采用双吸式叶轮(3)增加叶轮前盖板转弯处的曲率半径这样可以减小局部阻力损失。
(4)叶片进口边适当加长即向吸人方向延伸，并作成扭曲(5)首级叶轮采用抗汽蚀性能好的材料如采用含镍铬的不锈钢、铝青铜、磷青铜。
(6)减小吸人管路的流动损失即可适当加大吸人管直径，尽量减少管路附件，如弯头、阀门等，并使吸人管长最短。
1-7 离心泵的汽蚀与吸入特性
1-7 离心泵的汽蚀与吸入特性
五、允许安装高度
2 pa − pA cs Hs = + + Hg1 + hA−s ρg 2g
若p A = Pa
1-7 离心泵的汽蚀与吸入特性
五、允许安装高度
注 意
pA − pv ∆ha = − Hgl − hA−s ρg
Hs < [Hs ] < (Hs )max
Hgl < [Hgl ] [H
1-7 离心泵的汽蚀与吸入特性
自学 例题1-3 例题1 例题1 例题1-4
《泵与压缩机》
1-7 离心泵的汽蚀与吸入特性
一、汽蚀概念
2．汽蚀对泵工作的影响
（1）产生噪音和振动
（2）泵的性能下降
（3）叶轮材料破坏
1-7 离心泵的汽蚀与吸入特性
二、汽蚀余量 泵正常吸入条件
pA − ρgHg1 − ρghA−S > ps
需要克服的阻力
s—s
ps
I—I
p1
k—k
pk
1-7 离心泵的汽蚀与吸入特性
(1-86)
⑴Δhr是液流到达泵吸入口后、未从叶轮获得能量之前， 因流动损失（过流面积变化、相对运动）所引起的压力能 头降低的数值； ⑵Δhr由离心泵的结构参数、转速和流量决定，与吸入管 路系统无关。
1-7 离心泵的汽蚀与吸入特性
二、汽蚀余量 两汽蚀余量的定义比较
2 c0 w12 ∆hr = λ1 + λ2 2g 2g
S=
n Q ∆h r 4
3
国内
C=
5.62n Q ∆hr 4
3
C与S在本质上无任何区别，仅将C值放大了103∽4倍，使计算 值不同。
离心泵的气蚀现象解说
离心泵的气蚀现象判定
气蚀现象的判定
在离心泵解体检查时，发现在叶片入口边靠近前盖处和叶片入口边缘附近有许多麻点或蜂窝状凹坑或严重的破坏原有结构现象，甚至有叶片和盖板被穿透的现象，这些都是明显气蚀引起的破坏。
离心泵剧烈振动，噪声很大也是气蚀现象的表现，据此可判定离心泵发生了气蚀现象。
离心泵的气蚀现象
离心泵气蚀现象是一种流体力学的空化作用，与漩涡有关。
离心泵运转时处于负区的流体在运动过程中压力降至其临界压力之下时，局部地方的流体发生气化，产生微小空泡团，同时。
使溶解在液体内的气体溢出。
当气泡随液体流到叶道内压力较高处时，外面的液体压力高于气泡内的气化压力，则气泡又重新凝结溃灭形成空穴，瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来，造成液体互撞，局部地方印发水锤作用，使局部的压力骤然增加。
气泡在叶轮壁面附近溃灭，则液体就像无数个小弹头一样，连续地打击金属表面。
其撞击频率很高，金属表面因冲击疲劳而剥裂。
上述这种液体气化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷，造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。
气蚀的危害
气蚀使得离心泵产生振动和噪声，影响离心泵的正常工作。
同时，气蚀产生了大量的气泡，堵塞了流道，使离心泵的流量、扬程和效率明显降低，从而降低了离心泵的性能。
气蚀还会破坏过流部件，因机械剥蚀和电化学腐蚀的作用，使金属材料发生破坏。
气蚀初期，表现为金属表面出现麻点，继而表面呈现海绵状、沟槽状、蜂窝状、鱼鳞状等痕迹，严重时可造成叶片或前后盖板穿孔、甚至叶轮破裂，酿成严重事故。
OPL单点课培训(离心泵的气蚀)
OPL （十分钟教育）
培训班组 授课人员 □设备原理 □设备构造 □设备操作 □故障判断 □事故学习 □应急预案
培训时间
受教育人签名
分类 设备原理√设备构造课题
离心泵的汽蚀
一、 离心泵汽蚀现象:
汽蚀原理：水加热到一定程度就会变成水蒸汽，而水蒸汽冷却到一定温度又会凝结成水，在一个大气压的作用下，把水加热到100℃ ，就开始沸腾，产生大量汽泡。
当作用在水面上的压力较高时，使水汽化所需要的温度就高;当作用在水面上的压力较低时，使水汽化所需要的温度就低;液体在一定温度下开始汽化的压力，叫作汽化压力。
水泵的汽蚀就是因为液体的汽化而产生的。
汽蚀过程：想使水泵把低处的水吸上来，就必须使水泵叶轮的进口处形成真空，这就为水的汽化创造了条件。
在一定温度下，当叶轮进口处的压力低到一定程度时，进入水泵的水就开始汽化，产生大量汽泡。
这些汽泡随水一起进入叶轮中。
当水流把汽泡从低压区(水泵的进口处)带向高压区时(水泵的出口处)，在高压下汽泡又重新凝结成水而流失，在汽泡消失时，周围的水就以很高的速度向汽泡破裂的地方冲击，好像无数的小弹头一样，连续不断地作用在叶轮的金属表面上。
叶轮壁面在高速水流的连续打击下，久而久之就会出现蜂窝状的凹洞，其形状为无规则分布。
这种现象就叫作汽蚀。
汽蚀危害： 汽蚀现象产生时，泵将产生噪音和振动，使泵的扬程、流量、效率的性能急剧下降，同时加速了材料的损坏，缩短了机件的使用寿命，因此，必须限制泵的吸入高度，防止液体大量汽化，以免发生汽蚀现象。
离心泵 离心泵的气蚀
Δha
Q
第五节 离心泵的汽蚀（cavitation）
H
三、气蚀特性曲线
对于不同的吸高Zs（Zs3 >Zs3 > Zs3） 吸高Zs越大，有效气蚀余量Δha越小， 断裂工况向小流量的方向移动，泵不发 生气蚀的流量范围越小。
Zs3 Zs2 Zs1
H
Δhr
Δha3
Δha2 Δha1
}
有效气蚀余量Δha
Q
第五节 离心泵的汽蚀（cavitation）
四、防止气蚀的措施
１．避免发生气蚀的措施 １）降低液体温度（使对应的液体饱和压力降低）； ２）减小吸上高度或变净正吸入为灌注吸入（使吸口压力增大）； ３）降低吸入管阻力（采用粗而光滑的吸管，减少管路附件等）； ４）关小排出阀或降低泵转速（降低流量）。 ２．提高泵抗蚀性能的措施 １）改进叶轮入口处形状（加大进口直径、加大叶片进口边的宽度、增大叶轮前 盖板转弯处的曲率半径、采用扭曲叶片、加设诱导轮）； ２）采用抗蚀材料（铝铁青铜、2Gr13、稀土合金铸铁、高镍铬合金）； ３）叶轮表面光滑，叶片流道圆滑。
第五节 离心泵的汽蚀（cavitation）
H
三、气蚀特性曲线
当有效气蚀Δha降到低于必需气蚀余 量Δhr时，产生噪音、振动、压头明 显降低，称不稳定气蚀区。 当有效气蚀Δha进一步降低，噪音和 振动并不强烈，压头和流量脉动消 失，特性曲线呈一条下垂线，称 “断裂工况”，也称“稳定气蚀”。HBiblioteka Δhrgvs
2
z)
pv
2g
g
必需气蚀余量Δhr ……为避免气蚀所必需的气蚀余量。 必需气蚀余量Δhr很难用理论准确求得，均用试验确定。等于试验中的 临界气蚀余量Δhc 加上0.3m。（ Δhr＝ Δhc+ 0.3m） 必需气蚀余量Δhr取决于泵的结构型式和流量。
离心泵的汽蚀现象
p0 p1 u12 Hg Hf01 g 2g
即使假设u1<<1，∑Hf 1-2≈0，P1 ≈0 则： H g H g max
`
P0 g
当 P1 = Pa=760mmHg 时
H g max 10.336 米H 2O
`
可见:离心泵的安装高度不是任意的，而是受流体输送温度、 管道特性、及流体性质的影响。
【例】
例题分析
解：查附录得50℃水的饱和蒸气压为 12.34kPa，水的密度为998.lkg／m3，已 知 p 0 =l00kPa， h =2.0m， h f 12 2m
Hg p0 pv h g g
H
f , 0 1
100 1000 12.34 1000 2.0 2 5.04m 988.1 9.81
知识链接2：安装的其他注意事项
1.允许安装高度Hg的大小与泵的流量有关。流量越大，计算出 的Hg越小。因此用可能使用的最大流量来计算Hg是最保险的。 2 .安装泵时，实际安装高度比允许安装高度还要小0.5至1米 3.当液体的操作温度较高或其沸点较低时，应注意尽量减小 吸入管路的压头损失，如可以选用较大的吸入管径，减少管件、
1、允许汽蚀余量
允许气蚀余量是指为防止气蚀现象发生 , 在离心泵入口处液
体的静压头与动压头之和必须比操作温度下的液体饱和蒸汽压
头 高出某一最小值， 即
气蚀余量Δh 仅与离心泵的结构和尺寸有关。Δh 随Q增大而 增大, 因此在计算允许安装高度时应取高流量下的Δh 值。Δh越
小，抗汽蚀能力越强
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
3、实际安装高度
A离心泵的汽蚀讲解PPT优选版
8
船舶辅机第3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
2）. 流量不足
(一) 泵的扬程特性曲线降低
(1) 转速低。 (二) 管路的特性曲线变陡或上移
输送高温液体的泵：锅炉给水泵、热水循环泵
第二节 其它喷射器 一.
不稳定汽蚀： 过小使引射量减少，泵效率降低；
第二节 其它喷射器
ha小于hr，气泡较多，流量、扬
一. 程脉动，振动噪音，最容易破坏部件。
喷射泵虽不存在机械损失和容积损失，但其水力损失（包括喷嘴损失、混合室进口损失、混合室摩擦损失、混合损失和扩压室损失）
比（或临界喷射系数），用ucr表示。
它是速度相差很大的工作流体和被引射流体在混合过程中进行动量交换而引起的能量损失，是喷射泵的主要能量损失之一。
(2) 阻漏环磨损，内漏增加。 然后和工作流体混合，这时工作流体的速度减小，被输送介质的速度增加，两股流体在喉管内混合并进行能量交换，从而获得其动能
和热能(工作介质为蒸
(3) 叶轮破损或淤塞。 蒸汽喷射器应避免使用湿蒸汽工作。
表5－1给出几种m值不同的泵的效率及各项功率损失在总输入功率中所占的百分比。
喷嘴引起的水力损失称为喷嘴损失。
中n 泵容易达到稳定汽蝕。 5)注意喷嘴、混合室与扩压室三者间的同心度；
s 上述现象表明尺寸既定的喷射泵存在相应的极限过流能力。
新近发展起来的多股射流、多级射流、脉冲射流等新型射流泵，其传能效率均有所提高。
2
船舶辅机第3章 离心泵 [Centrifugal Pump]
2、汽蚀余量 汽蚀余量h：是指泵入口处液体所具有的总水头与液
离心泵汽蚀课件
Hs=(Pa-Ps)/ρg
如写出吸液液面至泵人口处的能量平衡方程，可 得：
Ps/ρg=Pa/ρg-Hg- Ha-s - C2s/ 2g
ha-s:泵进口处截面上的液体平均速度，m/s； Pt:液体在相应温度下的汽化压力，Pa； 将上式代人前式得： Hs=Hg+ Ha-s + C2s/2g
11
六、吸入真空度
A S
H g Zs ZA （安装高度） H
A S
： A S 的流动损失
三 、汽蚀余量
在液体介质已定的情况下，泵发生汽蚀的条件 是由泵本身和吸入装置两个方面决定的。
1. 有效汽蚀余量NPSHa
有效汽蚀余量也称为泵吸入装置 的汽蚀余量，它只与吸入装置的 管路特性及液体的汽化压力有关， 与泵本身结构无关。 有效汽蚀余量越大，泵越不易发 生气蚀。
[Hs]’=[Hs]-10+(Pa-Pt)/ρg m
12
Thank you!
13
C 0 : 液流进入叶道前的绝对 W 0 : 液流进入叶道前的相对
三 、汽蚀余量
在液体介质已定的情况下，泵发生汽蚀的条件 是由泵本身和吸入装置两个方面决定的。
2. 泵必须的汽蚀余量NPSHr
泵的必须汽蚀余量的主要决定因 素是泵吸入室和叶轮进口处的几 何形状及流速大小，与吸入管路 无关，而只与泵的结构有关，故 又称泵汽蚀余量。 必须汽蚀余量越小，表示该泵防 汽蚀性能越好。
四、影响因素
NPSHa=NPSHr NPSHa>NPSHr NPSHa<NPSHr 发生汽蚀临界值 不发生汽蚀 严重汽蚀
取决于泵本身的抗汽蚀性能 影响因素：冲角i； 叶片数z； 叶片 头部形状； 液体温度t； 粘性μ； 流动状态。
离心泵的汽蚀现象教学内容共25页
离心泵的汽蚀现象教学内容
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须 充满光 明。 19、学习的关键--重复。
20、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
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（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
3、实际安装高度
为了安全起见, 离心泵实际安装高度应比计算出 的 H g 小 0.5-1.0 m。
注意：当允许安装高度为负值时，离心泵的吸入口 低于贮槽液面。
思考：离心泵安高度是不是任意的高？它受哪些因素的 影响？
知识链接1：
极限理论吸上高度Hgmax 在0-0、1-1之间列Bernoulli方程：
离心泵的汽蚀现象
复习提问
1.离心泵装置气缚现象产生的原因及处 理方法；
2.当外界温度达到什么时，液体会沸腾？ 当外界压力达到什么时，液体也会沸
腾？
引入：
在离心泵装置操作过程中，由于某些原因会 造成离心泵装置出现不同的异常现象。我们 若是一名操作工，就应及时判断装置异常现 象并作出分析采取措施排除异常。
Hgp0gp12u1g2 Hf01
即使假设u1<<1，∑Hf 1-2≈0，P1 ≈0
则：
Hg
H` g max
P0
g
当 P1 = Pa=760mmHg 时 Hg`max1.033米 6H2O
可见:离心泵的安装高度不是任意的，而是受流体输送温度、 管道特性、及流体性质的影响。
知识链接2：安装的其他注意事项
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
1、允许汽蚀余量
允许气蚀余量是指为防止气蚀现象发生, 在离心泵入口处液 体的静压头与动压头之和必须比操作温度下的液体饱和蒸汽压 头 高出某一最小值， 即
气蚀余量Δh 仅与离心泵的结构和尺寸有关。Δh 随Q增大而 增大, 因此在计算允许安装高度时应取高流量下的Δh 值。Δh越 小，抗汽蚀能力越强
在线测试题
4、判断题： 1）汽蚀现象是由于美哟灌泵。（ ） 2)当离心泵发生气缚或汽蚀现象时，处理的方
法均相同。（ ） 3）降低离心泵的安装高度就可以避免发生汽
蚀现象。（ ） 4）在离心泵的吸入管末端安装单向底阀是为
了防止“汽蚀”。（ ） 5）离心泵的汽蚀是因管内有空气所至的不正
常操作现象。（ ）
当Pλmin ≤ Pv （输送温度下液体的饱和蒸汽压）时，管 内液体沸腾。使液体汽化.
（一）离心泵的汽蚀现象
1
2、汽蚀现象的危害 1 ）叶轮遭到剥蚀 ；使叶轮和泵 壳的表面出现斑痕及裂缝, 甚至 呈海绵状逐步脱落; （2）产生噪音和振动； （3）流量不稳定，显著下降， 严重时不能送液。
工程上规定，当泵的扬程下降3 ％时，认为进入了气蚀状态。
整理, 得 或
——离心泵允许安装高度方程
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
2、离心泵的允许安装高度（允许吸上高度）
依据定义 由离心泵允许安装高度方程, 又可得到
显然
h
uk2 2g
Hf
,1k
即 ——离心泵允许安装高度方程
讨论：u1一定，p0一定，p1减小，则Hg增大，即向上吸液高
度越大，当p1≤pv时，产生汽蚀现象
知 p 0 =l00kPa，h =2.0m， hf122m
பைடு நூலகம்
H gp g 0 p g v h
H f,0 1
1 0 10 0 1 0 .3 2 0 1 40 2 .0 0 2 0 5 .0m 4 9.1 8 9 .8 81
因此，泵的安装高度不应高于5.04m
课堂小结
1、离心泵汽蚀现象产生的原因； 2、排除离心泵汽蚀现象的措施； 3、离心泵安装高度的确定。
1.允许安装高度Hg的大小与泵的流量有关。流量越大，计算出 的Hg越小。因此用可能使用的最大流量来计算Hg是最保险的 。
2 .安装泵时，实际安装高度比允许安装高度还要小0.5至1米
3 .当液体的操作温度较高或其沸点较低时，应注意尽量减小 吸入管路的压头损失，如可以选用较大的吸入管径，减少管件 、 阀门，拐弯等，缩短吸入管长度等；或将离心泵安装在贮槽液 面以下，使液体利用位差自动流入泵体内。
（二）离心泵的安装高度（允许汽蚀余量法）
2、离心泵的允许需安装高度（允许吸上高度）
离心泵的允许吸上高度 又称为允许安
装高度, 是指泵的吸入口与吸入贮槽液面
间实际允许达到的最大垂直距离, 以 Hg 表 示。
p1, u1
在离心泵的吸液示意图中, 在贮槽液 面与泵入口处两截面间列柏努利方程式, 可得
Hg p0
在线测试题
1、思考题： A、平原地区和高海拔地区，哪个地区更容易
发生汽蚀？ B、泵的入口管比出口管大，为什么？ C、泵的流量调节阀为什么安装在排出口一端
？ D、输送20℃的水和60 ℃的水，哪个温度更
容易发生汽蚀？
2
为保证离心泵的正常工作，叶轮中心 处的压力必须＿＿＿液体的饱和蒸汽 压
3
离心泵启动前需要先向泵内充满被 输送的液体，否则将可能发生＿＿ ＿＿现象；而当离心泵的安装高度 超过允许安装高度时，将可能发生 ＿＿＿＿现象。
例题分析
【例】 型号为IS65-40-200的离心泵，转速 为2900r/min，流量为25m3／h，扬程为 50m，（NPSH）r为2.0m，此泵用来将敞 口水池中50℃的水送出。已知吸入管路 的总阻力损失为2m水柱，当地大气压强 为l00kPa，求泵的安装高度。
例题分析
解：查附录得50℃水的饱和蒸气压为 12.34kPa，水的密度为998.lkg／m3，已
今天我们所介绍的又是离心泵操作中一个异 常现象---汽蚀。引起它的原因是什么？我 们又该怎么避免或预防呢？
（一） 离心泵的气蚀现象
1. 现象与原因 泵内液体汽化，汽泡形成和破裂的过程中使叶轮 材料受到损坏的现象称为汽蚀现象 汽蚀现象的产生可以有以下三方面的原因： ①离心泵的安装高度太高； ②被输送流体的温度太高，液体蒸气压过高； ③吸入管路的阻力或压 头损失太高。
（一）离心泵的汽蚀现象
3、预防措施
根据气蚀现象的定义, 易知泵内发生气蚀的临界条件是叶
轮入口附近最低压强等于液体的饱和蒸汽压,
为避免发生汽蚀，应该使p1>pv
即 p1 pv 0
g
p入口≥pv 即 p入口↑ 或pv↓
。（1）pv↓ T↓ 操作稳定 （2）p入口↑ Hg↓ ∑hf↓
根本措施：限制泵的安装高度
5、下列说法正确的是（ ）
A、灌泵是为了防止汽蚀现象的发生 B、气缚是离心泵的正常现象 C、降低泵的安装高度时为了防止汽蚀
现象的发生
D、汽蚀是离心泵的正常现象
6、某泵在运行的时候发现有汽 蚀现象应（ ）