泵的汽蚀实验

水泵的汽蚀实验

一、实验目的

1. 确定泵在工作范围内，流量Q 与NPSH c 、扬程H 与NPSH a 的关系，并绘制

其关系曲线NPSH c -Q 、H-NPSH a 。 2. 掌握泵汽蚀原理、方法和技巧。

3. 学会使用实验设备、仪器仪表，掌握处理实验数据，得到正确的实验结果。 二、实验原理

由泵的汽蚀理论可知，在一定转速和流量下，泵的必需汽蚀余量NPSH r 是一个定值。但装置的有效汽蚀余量NPSH a 却随装置情况的变化而变化，因此可以通过改变吸入装置情况来改变NPSH a 。当泵发生汽蚀时，NPSH a =NPSH r =NPSH c ，NPSH c 就是求得的临界汽蚀余量。汽蚀实验宜采用改变水泵进出口阀门开度两个调节参数而使流量保持不变的方法进行实验，并规定在给定流量下实验扬程（或效率）下降（2+K/2）%时的NPSH a 值作为该流量下的NPSH c 值。其中，K 为型式数。型式数是一个无因次量，由下式定义：

4

3

)

(602gH Q n K π=

式中：n ——转速，r/min;

Q ——泵设计工况点流量，m 3/s ； H ——泵设计工况点扬程，m ； g ——重力加速度，9.806m/s 2。 注：型式数按泵设计工况点计算。

在开式实验台上，改变泵进口节流阀的开度，实际上是改变吸入管路阻力，使NPSH a 改变，为了流量保持不变，同时也须调节出口阀门的开度。 三、实验装置及操作

实验装置见下图。汽蚀实验具体操作就是操作进、出管路上的两只球阀，操作时须配合同时调节，阀门的开闭切不可幅度大，因为汽蚀试验时，压力表、真空压力表非常灵敏。

四、实验数据的测量

汽蚀实验要测取的参数有Q 、H 、n 和NPSH a ，其中Q 、H 、n 的测量与性能实验相同，主要是NPSH a 的测量。

12

12/)(H g

v g P P NPSH v amb a -+-=ρ 式中NPSH a ——有效汽蚀余量，m ； P amb ——环境大气压力，Pa （可查表）；

P v —— 实验温度下的水汽化压力，Pa （可查表）； H 1——真空压力表读数，m ； ρ——液体密度，kg/m 3 （可查表）；

ν1——液体入口平均流速，m/s 。 注：水泵进口内径为D n =40mm 。 五、实验步骤及操作要点

1. 在泵的工作范围内选定3个流量。

2. 在选定的流量下进行实验数据测量。具体方法为：①在保证流量不变的前提

下，进行阀门9渐关、阀门12渐开的配合调节，使得NPSH a 顺序变小。②在阀门9、阀门12每个配对组合（即工况）下，进行NPSH a 、H 、n 测量。至少进行8个工况点的测量。

3. 实验中判断汽蚀是否发生很重要，可从两个角度判断，①扬程（出口压力）

明显下降，噪音和振动明显增大时，汽蚀已发生。②当NPSH a比平台值下降大于20%时，汽蚀已发生。建议采用后一种方法。

4.为顺利完成实验，建议实验时前4~5个工况点调节幅度小些，以便得到稳定

的NPSH a平台，后3~4个工况点可适当加大调节幅度，以便快速找到NPSH a 下降大于20%的点，然后在该点附近适当加密测点以便作出较完整清晰的汽蚀曲线。

六、实验数据及处理

1.实验数据如表1。

表1 实验数据

2.计算出Q、H、NPSH a，并换算到额定转速下的相应值，计算结果表2。

表2 实验结果（一）

3.根据表2数据作出每个流量的H-NPSH a曲线。

4.根据确定NPSH c值的条件，在每个流量的H-NPSH a曲线上找出对应的NPSH c

值，并列出表3和作出Q-NPSH c曲线图。

表3 实验结果（二）

七、分析及讨论