离心泵汽蚀
离心泵汽蚀的原因及处理方法
离心泵汽蚀的原因及处理方法离心泵是一种常见的机械设备,广泛应用于工业、农业、建筑、市政等领域。
然而,在离心泵的使用过程中,汽蚀问题经常会出现,给设备的正常运行带来很大的困扰。
本文将从离心泵汽蚀的原因及处理方法两个方面进行探讨。
一、离心泵汽蚀的原因1.液体中的气体液体中的气体是离心泵汽蚀的主要原因之一。
当液体中存在一定量的气体时,它们会随着液体一起被吸入离心泵中,进入泵腔内部。
当液体通过泵轮时,气体会被压缩,形成气泡,这些气泡在后续的工作中会不断扩大,最终破裂,形成高速的水击波,从而对离心泵的叶轮、泵壳等零部件造成损坏。
2.液体的温度液体的温度也是离心泵汽蚀的重要原因之一。
当液体的温度升高时,液体中的气体容易溶解,从而导致气体的含量下降。
此时,当液体流经离心泵时,由于气体含量的减少,水泵中的压力也会下降,进而形成真空,使液体内部的气体被迫从液体中释放出来,形成气泡,从而引起汽蚀。
3.液体的粘度液体的粘度也是离心泵汽蚀的原因之一。
当液体的粘度较高时,液体在流动过程中的阻力较大,使得液体的流速变慢。
此时,液体中的气体容易在液体内部积聚,形成气泡,从而引起汽蚀。
4.泵的设计泵的设计也是离心泵汽蚀的原因之一。
泵的设计不合理,如叶轮的进口角度太陡,泵的进口管道过长等,都会导致液体在流动过程中产生较大的阻力,从而引起汽蚀。
二、离心泵汽蚀的处理方法1.改善液体的供给方式改善液体的供给方式是减少汽蚀的有效方法之一。
在液体的供给过程中,应尽量避免液体中的气体被吸入泵内。
为此,可以采取以下措施:(1)改善进口管道的设计,减少管道的弯曲和阻力,保持管道的通畅。
(2)增加进口管道的口径,使液体的流速降低,减少气体的混入。
(3)增加进口管道的长度,延长液体在管道内停留的时间,使气体有更多的时间溶解在液体中。
2.改善液体的物理性质改善液体的物理性质也是减少汽蚀的有效方法之一。
在液体的物理性质方面,主要是液体的温度和粘度。
为此,可以采取以下措施:(1)保持液体的温度稳定,避免液体温度的过高或过低。
离心泵的汽蚀现象介绍
离心泵的汽蚀现象介绍
离心泵的汽蚀现象是指在泵运行过程中,由于流体在泵叶轮周围形成了负压区域,造成液体中的蒸汽产生泡沫和空化现象,从而影响离心泵的正常工作。
离心泵的汽蚀现象主要原因有以下几个方面:
1. 进口压力过低:当进口压力过低时,会导致负压区域扩大,形成空化现象,进而引起汽蚀。
这可能是由于系统进口管道设计不当、管道内有空气或气体混入,或者是由于液位下降等引起进口压力降低。
2. 流体速度过高:当液体进入离心泵时速度过高,会导致液体在叶轮周围产生过高的负压,形成空化现象,进而引起汽蚀。
这可能是由于泵的转速过高或泵的进口截面积过小。
3. 液体中含有气体或蒸汽:液体中含有气体或蒸汽会增大液体的蒸汽压力,使液体易产生汽蚀现象。
4. 泵的设计或制造缺陷:离心泵的叶轮或叶片设计不当,叶轮与泵壳之间的间隙过大,也会导致泵产生汽蚀现象。
离心泵汽蚀的危害包括:降低泵的工作效率、降低泵的扬程、增加能量消耗、增加振动和噪音,甚至会导致泵的损坏。
为了避免离心泵的汽蚀现象,可以采取以下措施:
1. 确保泵的进口压力不低于设计要求,避免进口压力过低。
2. 合理设计进口管道,确保管道内无气体或空气混入。
3. 控制泵的流量,避免流速过高。
4. 减少液体中的气体含量,通过适当的脱气措施。
5. 选择合适的泵型和合理的泵设计,避免泵的鼓风效应。
对于离心泵来说,汽蚀是一种常见的故障现象,需要注意泵设计、操作和维护,以避免或减少汽蚀的发生。
泵—离心泵的汽蚀现象
装高度 Hg 。即:
H g [H g ] (1 ~ 0.5) 2.7 (1 ~ 0.5) 1.7 ~ 2.2(m)
改善离心泵汽蚀性能的途径
目 录
1 改善离心泵汽蚀性能的途径
改善离心泵汽蚀性能的途径
提高离心泵抗汽蚀性能可以从两个方面进行考虑: 一方面合理设计泵的吸入装置及安装高度,使泵入口处具有足够大的汽蚀余量。 另一方面改进泵的结构参数或结构形式,使泵具有尽可能小的允许汽蚀余量。
分析:已知:流量:Q=468m3/h、 扬程:H=38.5m、允许吸上真空高度:[HS]=6m、 吸入管路损失:∑hs =2m。
解题:因为在样本中查得的流量和相关参数是在标准大气压,温度为293K,介质 为清水而侧得的,所以如果条件与上述条件相差很多,则必须进行修正。
(1)输送293K的清水时,泵的允许安装高度为:
这种气泡不断形成、生长和破裂、使材料受到破坏的过程,总称为汽蚀现象。
3. 汽蚀产生的原因和条件
① 从汽蚀现象发生的条件来看,主要时由于进入叶轮 吸入口液体的压头降低的太多。
② 真正的低压部位见图2-43中的K点所示。
③ 要控制叶轮入口附近低压区K点的压力,使 pk>pt , 才不会出现汽蚀现象。
图2-43 液流低压部位
② 泵本身的汽蚀性能,通常用汽蚀余量△h表示,也可用NPSH 表示。所以,避免 汽蚀现象的方法是改变离心泵自身的结构。
2. 与泵的吸入装置情况有关
① 对同一台泵来说,在某种吸入装置条件下运行时会发生汽蚀,若改变吸入装置 条件,就可能不发生汽蚀,这说明泵在运转中是否发生汽蚀与泵的吸入装置情 况也有关系。
[H g ]
pa
g
pt
g
[h]
hAS
离心泵的气蚀现象及原因
离心泵的气蚀现象及原因离心泵的气蚀现象及原因(1)气蚀现象离心泵的叶轮在高速旋转时产生很大的离心力,液体在离心力的作用下,使泵的入口处产生低于离心泵的气蚀现象及原因(1)气蚀现象离心泵的叶轮在高速旋转时产生很大的离心力,液体在离心力的作用下,使泵的入口处产生低于大气压的真空度,当入口压力达到在该温度下的液体气化压力时,液体就开始汽化形成气泡。
这样,在运动的液体中形成的气泡随液体一起流动。
当气泡达到静压超过饱和蒸汽压区域时,气泡迅速溃灭。
周围的液体以高速向气泡中心运动,这就形成了高频的水锤作用,打击叶轮表面,并产生噪音和振动。
这种气泡的产生和破灭过程反复进行就对这一区域的叶轮表面产生破坏作用,使泵流量减少,扬程下降,效率降低等,这种现象叫气蚀现象。
(2)造成汽蚀的主要原因有:a.进口管路阻力过大或者管路过细;b.输送介质温度过高;c.流量过大,也就是说出口阀门开的太大;d.安装高度过高,影响泵的吸液量;e.选型问题,包括泵的选型,泵材质的选型等。
(3)离心泵的气缚:由于泵内气体的存在,离心泵的叶轮在高速旋转时,由于气体的密度小,其离心力不能产生足够的真空度,而无法将液体吸上来。
气缚是泵体内有空气,一般发生在泵启动的时候,主要表现在泵体内的空气没排净;而汽蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化压力,和输送介质,工况有密切的关系.(4)气蚀余量:泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。
单位用米标注,用(NPSH)r。
吸程即为必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。
离心泵吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米)水泵气蚀余量有两个概念:其一是与安装方式有关,称有效的气蚀余量NPSHA,它是指水流经吸入管路到达泵吸入口后所余的高出临界压力能头的那部分能量,是可利用的气蚀余量,属于“用户参数”;其二是与泵结本身有关,称必需的气蚀余量NPSHR,它是流体由泵吸入口至压力最低处的压力降低值,是临界的气蚀余量,属于“厂方参数”。
离心泵汽蚀原因及处理方法
离心泵汽蚀原因及处理方法以离心泵汽蚀原因及处理方法为标题,写一篇文章:离心泵是一种常用的工业设备,广泛应用于供水、排水、农田灌溉等领域。
然而,在使用过程中,我们可能会遇到一个问题,那就是离心泵出现汽蚀现象。
汽蚀会导致泵的性能下降,甚至可能损坏泵的部件。
因此,了解汽蚀的原因以及相应的处理方法,对于正确运行和维护离心泵至关重要。
我们来了解一下汽蚀的原因。
汽蚀是指在离心泵工作过程中,由于介质中的蒸汽或气泡被吸入,使得泵的性能下降的现象。
汽蚀的主要原因有以下几点:1. 进口压力过低:如果离心泵的进口压力过低,就会导致介质中的空气被吸入,形成气泡。
这些气泡会随着液体一起被泵送出去,进而导致汽蚀现象的发生。
2. 进口管道设计不合理:如果进口管道设计不合理,例如管道弯曲过多、管道直径变化、管道太长等,都会增加进口阻力,导致进口压力降低,从而引起汽蚀。
3. 泵体密封不良:如果离心泵的密封不良,就会导致泵体内的压力降低,从而引起汽蚀。
泵体密封不良可以是由于密封件老化、损坏或安装不当等原因造成的。
那么,我们应该如何处理离心泵汽蚀问题呢?下面给出一些处理方法供参考:1. 提高进口压力:可以通过提高进口压力的方法来解决汽蚀问题。
可以增加进口管道的高度,使得进口压力增加;或者增加进口管道的直径,减小进口阻力,提高进口压力。
2. 改善进口管道设计:如果进口管道设计存在问题,可以进行改进。
例如,减少管道的弯曲,增大管道的直径,缩短管道的长度等,都可以减小进口阻力,提高进口压力,有效解决汽蚀问题。
3. 检查和更换密封件:定期检查泵体的密封件,及时更换老化或损坏的密封件,确保泵体的密封性能良好,避免泄漏,提高泵体内的压力,从而解决汽蚀问题。
4. 定期维护和清洗:定期对离心泵进行维护和清洗,清除管道内的杂质和积垢,保持泵体内部的清洁,减少阻力,提高泵的性能,避免汽蚀的发生。
5. 安装气液分离器:在离心泵的进口处安装气液分离器,可以有效地分离气体和液体,减少气泡的进入,防止汽蚀的发生。
离心泵的常见汽蚀现象和原因
离心泵的常见汽蚀现象和原因
离心泵的常见汽蚀现象有:
1. 吸入气泡:当泵的进口侧发生压力降低或过高挡齿扩展时,会导致液体中的气体析出,形成气泡。
这些气泡会在离心泵的叶轮中产生均匀的分布,从而降低泵的效率。
2. 涡旋汽蚀:当液体在进口侧发生过高速度变化时,会形成涡旋。
这些涡旋会增加液体的动能,降低液体的压力,从而导致汽蚀现象。
3. 液体蒸发:当液体流经离心泵时,由于压力降低,液体中的低沸点液体或液体中的溶解气体会蒸发。
这些蒸发的液体或气体会形成气泡,从而导致汽蚀现象。
4. 液体沸腾:当液体的温度超过其饱和温度时,液体中的气体会迅速蒸发并形成气泡。
这些气泡在叶轮中会瞬间崩溃,形成震荡振动,从而导致汽蚀现象。
汽蚀的原因主要有:
1. 泵入口压力过低:当泵入口的压力低于饱和汽压时,液体会部分蒸发从而形成气泡,导致汽蚀。
2. 泵出口压力过高:当离心泵的出口压力过高时,液体流速过快,造成液体动能增大,压力降低,从而引发汽蚀。
3. 进口管道设计不当:进口管道过长、过细,存在弯曲或阻塞等情况,会导致液体流速变化过快,形成涡旋,引发汽蚀。
4. 泵运行条件不稳定:如果泵运行条件频繁变化,如流量变化大,压力波动等,会导致液体的压力降低和涩蚀。
5. 液体本身的特性:液体中的溶解气体过多,低沸点液体成分过多,液体温度过高等都会增加汽蚀的风险。
离心泵气蚀原因及措施
离心泵气蚀原因及措施一、汽蚀发生的机理离心泵运转时,流体的压力随着从泵入口到叶轮入口而下降,在叶片附近,液体压力最低。
此后,由于叶轮对液体做功,压力很快上升。
当叶轮叶片入口附近压力小于等于液体输送温度下的饱和蒸汽压力时,液体就汽化。
同时,还可能有溶解在液体内的气体溢出,它们形成许多汽泡。
当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力,则汽泡会凝结溃灭形成空穴。
瞬间内周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力骤然剧增(有的可达数百个大气压)。
这不仅阻碍流体的正常流动,更为严重的是,如果这些汽泡在叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数小弹头一样,连续地打击金属表面,其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz),金属表面会因冲击疲劳而剥裂。
若汽泡内夹杂某些活性气体(如氧气等),他们借助汽泡凝结时放出的能量(局部温度可达200~300℃),还会形成热电偶并产生电解,对金属起电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。
上述这种液体汽化、凝结、冲击,形成高压、高温、高频率的冲击载荷,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汽蚀。
二、汽蚀的严重后果汽蚀是水力机械的特有现象,它带来许多严重的后果。
⑴汽蚀使过流部件被剥蚀破坏通常离心泵受汽蚀破坏的部位,先在叶片入口附近,继而延至叶轮出口。
起初是金属表面出现麻点,继而表面呈现槽沟状、蜂窝状、鱼鳞状的裂痕,严重时造成叶片或叶轮前后盖板穿孔,甚至叶轮破裂,造成严重事故。
因而汽蚀严重影响到泵的安全运行和使用寿命。
⑵汽蚀使泵的性能下降汽蚀使叶轮和流体之间的能量转换遭到严重的干扰,使泵的性能下降,严重时会使液流中断无法工作。
⑶汽蚀使泵产生噪音和振动气泡溃灭时,液体互相撞击并撞击壁面,会产生各种频率的噪音。
严重时可以听到泵内有“噼啪”的爆炸声,同时引起机组的振动。
而机组的振动又进一步足使更多的汽泡产生和溃灭,如此互相激励,导致强烈的汽蚀共振,致使机组不得不停机,否则会遭到破坏。
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。
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施一、离心泵的汽蚀现象液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
离心泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
二、离心泵汽蚀基本关系式离心泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。
因此,研究汽蚀发生的条件,应从泵本身和吸入装置双方来考虑,泵汽蚀的基本关系式为NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHaNPSHrNPSHc 泵开始汽蚀NPSHaNPSHaNPSHrNPSHc 泵无汽蚀式中NPSHa 装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;。
离心泵汽蚀的原因及处理方法
离心泵汽蚀的原因及处理方法离心泵是一种常见的工业泵,广泛应用于水处理、石油化工、冶金、建筑、环保等领域。
然而,在使用过程中,离心泵常常会出现汽蚀问题,严重影响泵的使用寿命和性能。
本文将介绍离心泵汽蚀的原因及处理方法。
一、离心泵汽蚀的原因汽蚀是指液体中存在气体泡的情况下,气体在高速流动时被液体冲刷而形成的孔穴或坑洞,是一种破坏性的过程。
离心泵汽蚀主要是由以下原因引起的:1.水位过低或进口管道阻塞当水位过低或进口管道阻塞时,离心泵将无法吸入足够的液体,从而在泵内形成空气泡。
当空气泡进入泵叶轮时,由于气体的压力和温度较低,容易形成气泡爆炸,导致泵叶轮表面的金属材料被破坏,形成汽蚀孔。
2.流体温度过高当流体温度过高时,液体中的气体会因为温度升高而减少,从而形成气泡。
当气泡进入泵叶轮时,由于气体的压力和温度较低,容易形成气泡爆炸,导致泵叶轮表面的金属材料被破坏,形成汽蚀孔。
3.泵的设计不合理泵的设计不合理是引起汽蚀的主要原因之一。
例如,泵的进出口管道设计不合理、泵叶轮的叶片角度不正确、泵叶轮的几何形状不合理等。
这些因素都会导致流体在泵内产生剧烈的涡流和湍流,从而产生汽蚀。
4.泵的工况不稳定泵的工况不稳定也是引起汽蚀的原因之一。
例如,泵的流量变化较大、泵的进口压力变化较大等。
这些因素都会导致泵内的流体产生剧烈的涡流和湍流,从而产生汽蚀。
二、离心泵汽蚀的处理方法离心泵汽蚀是一种严重的问题,需要采取相应的措施进行处理。
以下是几种常见的处理方法:1.调整泵的进口管道如果离心泵的进口管道存在阻塞或水位过低,应及时调整进口管道,确保泵能够正常吸入液体。
同时,还应检查进口管道的设计是否合理,如管道截面积是否足够、管道弯头是否过多等,确保泵的进口管道畅通无阻。
2.调整泵的工况如果离心泵的工况不稳定,应及时调整泵的进口压力、流量等参数,确保泵能够在稳定的工况下运行。
同时,还应检查泵的叶轮是否合理,如叶轮的角度、叶轮的几何形状等,确保泵能够在稳定的工况下运行。
离心泵汽蚀原因及处理方法
离心泵汽蚀原因及处理方法
离心泵是一种常用的流体输送设备,但在使用过程中,可能会出现汽
蚀现象。
汽蚀会导致离心泵的性能下降、噪音增大、甚至设备损坏。
因此,了解离心泵汽蚀的原因及处理方法非常重要。
1. 汽蚀的原因
(1)液体中气体含量过高。
当液体中气体含量超过一定范围时,气泡就会在叶轮前缘产生,并随着液体进入叶轮中心区域。
在这个区域内,压力低于饱和压力,气泡就会瞬间膨胀和破裂,产生高速水锤冲击叶
轮表面。
(2)进口压力过低。
当进口压力低于某一临界值时,液体将沸腾并形成气泡,在叶轮前缘产生汽蚀现象。
(3)进口流速过大。
当进口流速超过一定范围时,流动状态将变得不稳定,在叶轮前缘产生湍流现象,并引起汽蚀。
2. 汽蚀的处理方法
(1)降低液体中气体含量。
通过加装气体分离器、提高进口液位等方
法,可以有效降低液体中气体含量。
(2)增加进口压力。
通过增加进口管道直径、减小管道弯曲程度等方法,可以提高进口压力,避免汽蚀。
(3)减小进口流速。
通过增加进口管道长度、减小管道截面积等方法,可以有效减小进口流速,避免产生湍流现象。
(4)改变叶轮结构。
采用特殊的叶轮结构或材料,可以提高叶轮的抗汽蚀性能。
(5)安装抗汽蚀衬里。
在泵的内部安装抗汽蚀衬里,可以有效保护泵的叶轮和壳体不受汽蚀损伤。
总之,离心泵汽蚀是一种常见的问题,在实际使用中需要注意液体中
气体含量、进口压力和流速等因素,并采取相应的处理措施来避免产
生汽蚀现象。
什么是离心泵气蚀现象?产生的原因和危害分别是什么?
优秀水泵制造商-上海沈泉泵阀制造有限公司是一家专业生产,销售管道泵,排污泵,消防泵,化工泵等给排水设备的厂家,产品涉及工矿企业、农业、城市供水、石油化工、电站、船舶、冶金、高层建筑、消防供水、工业水处理和纯净水、食品、制药、锅炉、空调循环系统等行业领域。
今天,上海沈泉管道泵厂家就来为大家简单的讲解下关于离心泵气蚀现象这一问题,大家请跟着小编一起来看看下面的内容吧。
气蚀现象(或汽蚀现象):一般是指离心泵在安装高度提高时,就会导致泵体内的压力降低,而泵体内压力的zui低点通常都是在叶轮叶片进口稍后附近一点的位置。
而当此处的压力降至被输送液体此时温度下的饱和蒸气压时,就会发生沸腾,其所产生出来的蒸汽泡将会随着液体从入口向外周流动中,又会因为压力的迅速增加而几句冷凝,这样便会使液体以很大的速度从周围冲向气泡中心,从而产生出频率很高且瞬时压力很大的冲击现象,这种现象就被称为汽蚀现象。
气蚀的形成原因是由于冲击应力造成的表面疲劳破坏,但液体的化学和电化学作用加速了气蚀的破坏过程。
疲劳破坏:当液体在与固体表面接触处的压力低于它的蒸汽压力时,将在固体表面附近形成气泡。
另外,溶解在液体中的气体也可能析出而形成气泡。
随后,当气泡流动到液体压力超过气泡压力的地方时,气泡变溃灭,在溃灭瞬时产生极大的冲击力和高温。
固体表面经受这种冲击力的多次反复作用,材料发生疲劳脱落,使表面出现小凹坑,进而发展成海绵状。
严重的其实可在表面形成大片的凹坑,深度可达20mm。
好了,以上内容由上海沈泉泵阀制造有限公司为大家提供,希望能够对大家有所帮助。
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
离心泵的汽蚀
一、汽蚀发生的机 理及危害
二、汽蚀余量及判 别式
三、改善汽蚀特性 的措施
一 、汽蚀发生的机理及危害
一 、汽蚀发生的机理及危害
1.机理 液体气化
气体液化
汽蚀: 液体汽化、凝结、冲击、破坏过程
7
一 、汽蚀发生的机理及危害
1.机理 部件损坏(裂纹、穿孔等) 2.危害 性能下降(扬程 、效率↓)
pv
g
Hg
H AS
二、汽蚀余量及判别式
1.有效汽蚀余量NPSHa
伯努利方程代换以后:
NPSH aΒιβλιοθήκη pAgpv
g
Hg
H AS
实质:富余能头。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
二、汽蚀余量及判别式
1.有效汽蚀余量NPSHa 2.必须汽蚀余量NPSHr
定义:泵入口法兰面处单位重
量液体到达叶轮内压力最低点
处静压能的降低值。
实质:必需能头。
NPSHr
1
C02 2g
2
w02 2g
只与泵吸入室和叶 轮进口处的几何形
状及流速大小有关
二、汽蚀余量及判别式
1.有效汽蚀余量NPSHa 2.必须汽蚀余量NPSHr 3.汽蚀判别式
NPSHa=NPSHr NPSHa>NPSHr NPSHa<NPSHr
三、改善汽蚀特性的措施
N P S Ha
pA g
pv g
Hg
H A S
抗汽蚀措施:NPSHa↑ ③ Hg↓:泵安装位置 ZS↓
吸液罐位置 ZA↑
④ ΔHA-S↓
化工原理离心泵的汽蚀现象
化工原理离心泵的汽蚀现象离心泵的汽蚀现象是指在离心泵工作过程中,由于液体的压力降低,发生气体凝结,析出气泡,甚至产生水蒸汽,进而影响泵的正常运行。
汽蚀现象不仅会导致泵的效率下降,甚至还可能损坏泵的部件,对离心泵的正常运行造成重大影响。
汽蚀的原因可以归结为两个方面:液体压力降低和液体中的气体的析出。
首先,离心泵在工作过程中,由于液体的流体阻力和摩擦阻力,在泵的进口和出口处会产生一定程度的压力损失。
当液体通过泵的各个部件时,速度加快,压力降低,因此会导致液体的压力下降。
当液体的压力降低到饱和蒸汽压以下时,液体中的气体就会析出形成气泡。
随着液体继续通过泵的运动,这些气泡会被带到泵的出口处,进一步膨胀形成气隙,造成泵的性能下降。
其次,在液体中存在溶解的气体,在液体的温度升高、压力降低的情况下,这些气体会析出形成气泡。
这些气泡会在液体中聚集,随着液体通过离心泵的运动,气泡会随着离心力的作用,从液体中分离出来,形成空腔,进一步导致泵的性能下降。
汽蚀现象对离心泵的影响有以下几个方面:首先,汽蚀降低了泵的效率,使泵的扬程降低,流量减小,进而导致泵的性能下降。
因为当液体存在气蚀的时候,液体的密度会发生变化,密度减小会导致液体的质量不足,降低泵的扬程和流量。
其次,汽蚀还可能导致泵的振动增大,对泵的稳定性产生不利影响。
当气泡和空腔通过泵的转子时,会产生振动和冲击力,加速泵的磨损,导致泵的性能下降,甚至损坏泵的部件。
最后,汽蚀还会对泵的寿命产生影响。
当泵发生汽蚀时,会产生冲击力和振动,加速泵部件的磨损,进而影响泵的寿命。
为了避免汽蚀现象的发生,可以采取以下措施:首先,增加泵的进口压力。
可以通过在泵的进口处增加一个进口管道,将液体引导到泵的进口处,增加液体的进口压力,从而降低汽蚀的发生。
其次,增加液体的温度。
当液体的温度升高时,溶解在液体中的气体析出的可能性会减小,从而减少汽蚀的发生。
最后,可采用改进泵的结构设计,例如在泵的进口处增加一个气体分离器,可以将液体中的气体分离出来,减少气泡和空腔的形成,从而减少汽蚀的发生。
离心泵汽蚀的原因及处理方法
离心泵汽蚀的原因及处理方法离心泵是一种常用的流体输送设备,其优点是流量大,输送压力高,结构简单,使用方便。
但是,在使用离心泵的过程中,经常会遇到汽蚀现象,这会导致泵的效率降低,甚至会损坏泵的部件。
本文将介绍离心泵汽蚀的原因及处理方法。
一、离心泵汽蚀的原因1. 液位过低离心泵的吸入口需要保持一定的液位,否则就会出现汽蚀现象。
当液位过低时,泵的吸入口就会被空气占据,泵就会吸入空气,从而形成气泡。
气泡在进入泵的高压区域时就会瞬间膨胀和破裂,产生冲击波,破坏泵的叶轮和泵壳。
2. 运行条件不当离心泵的运行条件对汽蚀现象也有影响。
当泵的流量过大或者泵的扬程过高时,就容易出现汽蚀现象。
这是因为流量过大时,泵的吸入口的压力就会下降,从而形成气泡;扬程过高时,泵的排出口压力过大,也会导致气泡的形成。
3. 液体性质不适宜离心泵的使用液体也会影响汽蚀现象的发生。
当液体的粘度过大、温度过高、气体含量过高时,都容易导致汽蚀现象的发生。
这是因为这些因素都会影响液体的流动状态,从而影响泵的吸入口的压力,引起汽蚀现象。
4. 泵的设计不合理离心泵的设计也会影响汽蚀现象的发生。
例如,泵的吸入管道过长、过细,泵的叶轮设计不合理等,都会导致汽蚀现象的发生。
二、离心泵汽蚀的处理方法1. 提高液位离心泵汽蚀的最简单的方法就是提高液位。
当液位过低时,可以增加液位,使泵的吸入口始终处于液体中,避免空气进入泵内。
2. 调整运行条件调整离心泵的运行条件也可以避免汽蚀现象的发生。
例如,可以减小泵的流量或者扬程,使泵的吸入口的压力保持在一定范围内,避免形成气泡。
3. 更换适宜的液体选择适宜的液体也可以避免汽蚀现象的发生。
例如,选择粘度适宜、温度适宜、气体含量适宜的液体,可以保证液体的流动状态,避免气泡的形成。
4. 更换合适的泵如果汽蚀现象频繁发生,可以考虑更换合适的泵。
例如,选择吸入管道较短、直径较大、叶轮设计合理的泵,可以避免汽蚀现象的发生。
5. 安装降压阀在泵的出口安装降压阀也可以避免汽蚀现象的发生。
离心泵的工作原理汽蚀现象
离心泵的工作原理汽蚀现象离心泵是一种常用的泵类,工作原理是利用离心力将液体从低压区域抽送到高压区域。
它主要由泵体、叶轮和电机组成。
当电机带动叶轮旋转时,液体被叶轮的离心力甩出,形成真空区,进而产生负压,液体就会被吸入泵体;然后叶轮继续旋转,将液体推向出口,形成高压区,液体就会被排出泵体。
离心泵是一种高效的泵类,具有流量大、扬程高、功率消耗低等优点。
然而,在工作过程中,离心泵可能会出现汽蚀现象。
汽蚀是指液体中存在的气体在压力降低的条件下沸腾产生气泡,随后由于压力恢复,气泡迅速坍塌,产生冲击波并磨蚀泵体内部构件的现象。
汽蚀现象会严重影响离心泵的性能和寿命,因此需要引起足够的注意。
以下是造成汽蚀现象的几个常见原因:1. 进口压力过低:当离心泵的进口液体压力过低时,容易发生汽蚀现象。
可能的原因有进口管道阻塞、进口阀门未完全打开或管道设计不合理等。
2. 进口液体温度过高:液体的温度过高会增加气化的可能性,从而引起汽蚀现象。
这可能是由于液体本身的温度过高,或者由于泵体周围环境温度较高。
3. 泵体密封不良:如果离心泵的泵体密封不良,会导致进口和出口之间有气体泄漏,从而引起汽蚀现象。
这可能是由于密封件老化、磨损或安装不当造成的。
4. 叶轮损坏或磨损:离心泵的叶轮是汽蚀现象的重要因素之一。
叶轮表面的磨损或损坏会增加气化的可能性,从而引起汽蚀现象。
汽蚀现象对离心泵的影响主要有以下几个方面:1. 降低泵的效率:汽蚀会导致液体流量减小,从而降低离心泵的功率和效率。
2. 增加噪音和振动:汽蚀现象会造成泵体内部和管道中的冲击波,产生噪音和振动,影响设备的正常运行。
3. 加速泵体和叶轮的磨损:汽蚀现象会引起泵体内部的冲击和气体泄漏,从而加速泵体和叶轮的磨损。
为避免汽蚀现象,可以采取以下一些措施:1. 检查进口管道和阀门:确保进口管道通畅,阀门完全打开,避免进口压力过低。
2. 控制液体温度:确保液体温度不过高,及时降低液体温度,减少气化的可能性。
离心泵的汽蚀现象
离心泵的汽蚀现象离心泵是一种常见的流体机械设备,广泛应用于工业生产、市政工程和农业灌溉等领域。
然而,在实际应用中,离心泵还会出现一种称为“汽蚀”的现象。
本文将以离心泵的汽蚀现象为标题,探讨其产生原因、影响以及相应的解决方法。
一、汽蚀现象的产生原因离心泵的汽蚀现象主要是由于工作液体中存在气体或蒸汽,当液体中的静压力小于液体的饱和蒸汽压力时,液体中的气体就会以气泡的形式析出。
当液体通过离心泵的叶轮时,气泡会随着液体一起进入泵腔,并在压力恢复的地方迅速崩解,形成微小的气泡爆破,产生冲击波,从而对泵体和叶轮造成损坏。
二、汽蚀现象的影响汽蚀现象会导致离心泵的性能下降,降低其工作效率。
同时,汽蚀还会引起泵体和叶轮的磨损加剧,缩短设备的使用寿命。
更严重的是,汽蚀会产生噪音和振动,给工作环境带来不良影响,甚至对周围设备和管道造成破坏。
三、汽蚀的解决方法1. 提高进口压力:通过增加进水管道的直径、降低进水管道的高度差或增加进水泵站的水位,可有效提高进口压力,减少汽蚀现象的发生。
2. 降低液体温度:降低液体的温度可以减少液体中的气体溶解度,从而减少汽蚀的可能性。
可以采取增加冷却设备、增加液体流动速度等方式来降低液体温度。
3. 安装汽蚀阀:在离心泵的吸入管道上安装汽蚀阀,可以有效防止进口压力降低到饱和蒸汽压力以下,从而避免汽蚀现象的发生。
4. 选择适当的材质:对于易受腐蚀的介质,应选择耐蚀性好的材质制成泵体和叶轮,以减少腐蚀引起的气泡析出。
5. 正确维护保养:定期检查离心泵的进水管道、密封件、叶轮等部件,保持设备的正常运行状态,及时清理堵塞物,防止气蚀现象的发生。
四、总结离心泵的汽蚀现象是由液体中气体析出引起的,会影响泵的性能和寿命,并产生噪音和振动。
通过提高进口压力、降低液体温度、安装汽蚀阀、选择适当的材质以及正确的维护保养,可以有效减少汽蚀现象的发生,提高离心泵的工作效率和可靠性。
在实际应用中,对于离心泵的汽蚀问题应引起重视。
离心泵汽蚀原因及处理方法
离心泵汽蚀原因及处理方法一、什么是离心泵汽蚀离心泵是一种常用的水泵类型,它通过离心力将液体从低压区域抽到高压区域。
然而,当泵入口的压力低于液体的蒸汽压力时,液体中的气体会被释放出来,形成气泡。
这种现象被称为离心泵汽蚀。
离心泵汽蚀会导致泵的性能下降,甚至造成设备损坏。
因此,了解离心泵汽蚀的原因及处理方法,对于保证泵的正常运行至关重要。
二、离心泵汽蚀的原因离心泵汽蚀的原因可以归结为以下几点:1. 进口压力过低当离心泵的进口压力低于液体的蒸汽压力时,液体会发生汽化,形成气泡。
进口压力过低的原因可能是管道设计不合理、进口阻塞、进口管道泄漏等。
2. 泵转速过高离心泵的转速过高会增加液体的离心力,从而降低液体的压力。
当转速过高时,进口压力可能低于液体的蒸汽压力,导致汽蚀现象发生。
3. 液体温度过高液体温度过高会增加液体的蒸汽压力,从而降低了液体的压力。
如果液体温度超过了离心泵的设计范围,就容易引发汽蚀现象。
4. 泵入口管道存在漏气现象泵入口管道存在漏气现象时,空气会进入液体中,形成气泡。
这些气泡在泵的高压区域会迅速坍塌,产生冲击波,加剧了汽蚀的程度。
三、离心泵汽蚀的处理方法针对离心泵汽蚀问题,可以采取以下处理方法:1. 检查进口管道检查进口管道是否设计合理,尽量减小管道的阻力。
同时,确保进口管道没有泄漏现象,以防止空气进入液体中。
2. 降低泵转速适当降低泵的转速可以减小液体的离心力,提高进口压力,从而避免汽蚀现象的发生。
但是需要注意,降低转速过低可能会影响泵的工作效率。
3. 控制液体温度控制液体温度在离心泵的设计范围内,避免液体温度过高导致液体蒸汽压力降低。
可以采取降温措施,如增加冷却水的流量或使用冷却器等。
4. 安装气液分离器安装气液分离器可以有效地将液体中的气泡分离出来,减少汽蚀现象的发生。
气液分离器的原理是通过改变液体流动方向,使气泡上浮并排出系统。
5. 使用抗汽蚀材料在设计和选型时,选择抗汽蚀性能良好的材料,如不锈钢、耐蚀合金等。
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施
离心泵的汽蚀现象解释以及防止的几种措施一、离心泵的汽蚀现象液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。
把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致破灭。
这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
离心泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。
在气泡凝结破裂的同时,液体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严重时会将壁厚击穿。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过程。
水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
二、离心泵汽蚀基本关系式离心泵发生汽蚀的条件是由泵本身和吸入装置两方面决定的。
因此,研究汽蚀发生的条件,应从泵本身和吸入装置双方来考虑,泵汽蚀的基本关系式为NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHaNPSHrNPSHc 泵开始汽蚀NPSHaNPSHaNPSHrNPSHc 泵无汽蚀式中NPSHa 装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量,越大越不易汽蚀;NPSHr 泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能越好;NPSHc 临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量;[NPSH]许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=(1.1~1.5)NPSHc。
三、防止离心泵发生汽蚀的措施欲防止发生汽蚀必须提高NPSHa,使NPSHaNPSHr 可防止发生汽蚀的措施如下:1.减小几何吸上高度hg(或增加几何倒灌高度);2.减小吸入损失hc,为此可以设法增加管径,尽量减小管路长度,弯头和附件等;3.防止长时间在大流量下运行;4.在同样转速和流量下,采用双吸泵,因减小进口流速、泵不易发生汽蚀;5.离心泵发生汽蚀时,应把流量调小或降速运行;6.离心泵吸水池的情况对泵汽蚀有重要影响;7.对于在苛刻条件下运行的泵,为避免汽蚀破坏,可使用耐汽蚀材料。
离心泵汽蚀现象
离心泵汽蚀现象
离心泵汽蚀现象是指在离心泵运行过程中,因为液体中含有气体或蒸汽,液体在进入泵的高压区域时发生汽化,造成泵的流量减小、振动加剧、噪音增大、温度升高等现象,甚至会导致泵的损坏。
离心泵汽蚀现象的原因主要有以下两点:
1.液体中气体或蒸汽的含量过高,导致在泵入口形成气液两相混合状态,而高速旋转的叶轮会将气液两相混合物推到高压区域,压力下降,液
体中的气泡膨胀,进一步加剧汽蚀现象;
2.泵引入液体的进口通道设计不合理,搅拌力过小,液体中气体或蒸
汽无法被顺利排出,增加进口处的压力损失,促进了汽蚀的发生。
为避免离心泵汽蚀现象的发生,可以采取以下措施:
1.提高液体压力或温度,使气体或蒸汽重新溶解到液体中;
2.在泵的进口处设置气体分离器或过滤器,将液体中的气体或杂质分
离出来;
3.优化泵的进口通道设计,增加搅拌力,排出液体中的气体或蒸汽,
降低进口处的压力损失;
4.选择适当的泵型号和材料,确保其耐蚀性和抗腐蚀性,减少泵的磨
损和腐蚀。
以上措施可以有效避免离心泵汽蚀现象的发生,确保泵的正常运行和
使用寿命。
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离心泵汽蚀的研究现状
1.1. 汽蚀发生机理
国内外学者对汽蚀发生的机理进行了很多研究,提出了诸多观点和论述,其中最具代表性的是由柯乃普提出的“气核理论”。
该理论认为经过特殊处理的“纯水”可以承受拉力,自然界中的水却只能承受很大的压力,其原因是水中存在很多含有气体或蒸汽的微小的气泡(称为核子),这些核子使液体的抗拉强度降低。
当液体的压强低于汽化压强时,这些核子将迅速膨胀形成气泡,从而导致汽蚀发生。
但是尺寸很小的气核,内部压强是很大的,核子内部的气体会受压而被周围的水体所吸收。
所以小的核子将处于不稳定状态。
由此可见,核子不可能长期存留在水中。
这就得出一个很奇怪的结论:一方面,要产生汽蚀现象,就必须有核子的存在;而另一方面,核子又不可能在水中长期存在。
对于这个矛盾,目前还无法正确解释,现有的汽蚀核子理论在很大程度上还带有臆想性,由核子发展成为汽蚀的过程还只是推测。
但是,如果不假设气体核子的存在,就不能设想水体中在某种低的临界压强下会出现汽蚀。
因此不得不假定气核具有一系列的附加特性,以保证它们能够存在于水中并处于稳定动态平衡。
为此许多研究者便进行了一系列的设想。
这些设想的模式中,比较有名的是Fox和Herzfel模式和E.N.Hervery[7]模式。
Fox等人提出,微小气核之所以不会溶解,是因为气核被有机薄膜所包围。
这种有机薄膜是在水一气界面上自然形成的,它改变了液体的有效表面张力,推迟了蒸发,阻碍了扩散,使微小气核可以持久地悬浮,但有机薄膜是否存在,还有待物理上的证明。
E.N.Hervery于1947年提出,气体核子是水中固体颗粒或绕流物体表面缝隙中未被溶解的一些气体,而这些固体表面是疏水性的,使得在缝隙中的气体形成一个凹面的自由表面。
在这样的情况下,表面张力将阻止液面进入缝隙,因而气体并不能被强迫溶解,而仍可能保持气相。
Hervey模式可以解释观察到的所有汽蚀现象,也无须再假设一些不可能有的水的性质,并有很多试验数据予以证实。
但是这一模式至今仍缺乏数学描述,这是因为缝隙的尺寸和形状的不确定性,以及固体表面疏水性的不同给数学分析造成了难以克服的困难。
高秋生应用热力学原理,对气泡核子作了进一步探讨,并得出结论:在平面平衡条件下,液体内部不可能稳定地存在纯蒸汽泡,在亲水性裂隙中气核是不可能稳定存在的,而在疏水性裂隙中气核是可以稳定存在的。
夏维洪等利用超声波法、Oba等利用激光散射法、Leucha利用水动力学法分别证实了气核的存在。
1.2 汽蚀破坏机理
汽蚀破坏机理是个十分复杂的问题,多年来国内外学者进行了大量理论探索和试验研究,可以归纳为:机械作用、化学腐蚀作用、电化学作用和热力学作用等。
其中,较为公认的是机械作用是造成汽蚀破坏的主要原因。
但机械作用是如何作用于边界上并从而导致汽蚀的,有着不同的说法,当前主要有下面四种:
1、气泡为球形对称溃灭,由于泡内含有未溶气体,气泡缩小至最小后回弹再生。
压力波向外传播从而导致边界的汽蚀,如图1-1,这一学说以Hicklin为代表。
气泡开始溃灭溃灭至最小体积回弹再生,压力被向外传播形成汽蚀
图1-1 球状溃灭与回弹再生
2、靠近边界的气泡非对称溃灭,并形成高速微射流冲击边界从而导致汽蚀,如图1-2所示,早在1944年Kornfeld和Surorov 曾设想气泡溃灭时可能形成微射流而导致汽蚀。
六十年代以来,随着高速摄影和诱发气泡手段的发展,许多科学家观测到了高速微射流。
因此,赞同这一学说的学者较多,其中以Naude和Ellis为代表。
气泡开始溃灭由于边界影响形成微射流,冲
使气泡上部凹陷击边界导致汽蚀
图1-2 非对称溃灭与微射流
3、气泡非对称溃灭至最小环形后回弹再生,压力波向外传播从而导致边界汽蚀,如图1-3所示,并认为微射流不是汽蚀的主要原因,这是由Shulter和Mesler 提出的。
因为他们在实验中曾观测到铅上的汽蚀麻点是在环形空穴的下面,而不是在微射流的下面。
但是,这种现象并没有被其他学者发现。
微射流冲击边界但溃灭至最小体积环形压力回弹再极少或并无汽蚀破坏生压力波导致汽蚀
图1-3最终环形溃灭
4、另外,还有一种是Knapp综合了许多的观测成果后,总结出来的一种模式。
他也认为汽蚀形成的主要原因是微射流的影响,如1-4所示。
初始附着气泡气泡顶部受扰动射流冲击在表面上
a)附着壁面的半球形气泡
初始球形气泡高压侧受挤压高压侧继续溃灭形成上游方向的射流
b)气泡移入压力梯度区
初始球形气泡离表面远一侧上部流体穿入射流形成
受到扰动气泡扁平一面
c) 气泡近边壁溃灭
图1-4 射流-溃灭模式
1.3 汽蚀模拟研究进展
长期以来,国内外学者对离心泵的性能预测进行了很多研究,取得了大量成果。
在国外,对汽蚀现象发生时气泡溃灭的研究始于1917年Rayleigh提出的气泡运动模型,以及1949年Plesset建立的不可压缩粘性流体的Rayleigh-Plesset方程。
近年来,众多学者通过应用CFD技术对汽蚀的机理和结构做了大量的研究。
当前汽蚀的数值模拟研究主要有两个方向:一是从汽泡的角度研究汽蚀发生的机理;另一是从宏观的角度分析汽蚀存在对流场的影响[17]。
宏观角度研究汽蚀现象主要有Brewer和Kinnas(1995)以及PellpnePeallat(1995)采用非线性的奇点法预测了二维和三维翼型上的局部汽蚀。
Hirschi.R(1997)提出的基于三维欧拉法的汽蚀
区域预测。
D.F.De Lang和G J.De Bruin(1998)在二维势流中模拟了非定常的汽蚀流动,预测了二维汽蚀发生发展。
在近几十年中,预测汽蚀的模型己被精确、成功地应用到稳定流的单两相流和不稳定流中。
在同时期,一些建立在势能、S1/S2、和欧拉方程基础上的三相流模型也发展和应用起来。
商业CFD软件在汽蚀领域的应用十分广泛,其中Philippe Dupont和Tamoyosi Okamura(2003)对现有几种商业CFD软件在工业上预测汽蚀结果进行比较。
在国内,西安交通大学李军教授等人采用改进的汽蚀模型和算法,同时耦合Reynolds-Averaged和Navier-Stokes方程求解技术,对汽蚀流动条件下离心泵水力性能进行了数值预测研究。
采用数值方法研究了不同流量系数下离心泵性能与汽蚀系数之间的关系,预测了汽蚀系数对离心泵叶轮表面附着汽蚀气泡形状的影响,也预测了离心泵叶轮内发生的多区域汽蚀流动现象。
江苏大学朱荣生、黄道见利用数值模拟的方法,采用两相流混合模型对叶轮内定常三维湍流汽蚀流场进行数值模拟。
根据计算结果的液相和气泡相主要流动特征,分析汽蚀发生过程叶片上的静压分布,揭示叶轮内汽蚀两相流场的内在特性。
兰州大学刘宜等人采用商用CFD软件Fluent对离心泵内部汽蚀流动进行了数值模拟研究,发现非定常情况离心泵叶轮各个叶片上气泡体积分数是不同的,与实际观测结果一致[25]。
同时也发现叶轮内汽蚀区域的增长使离心泵的性能下降,影响到运转特性。
当泵内发生少量气泡时,不会影响到外特性的变化,而当气泡大量发生时,会堵塞流道,使液流连续性破坏,性能下降,这与理论结果基本吻合。