汽蚀现象是指在泵、水轮机、河流、阀门、螺旋桨等流体通道中,当流体的局部压力降低至接近液体在该温度下的饱和蒸气压时,液体中的气核成长为气泡。这些气泡随着流体流动到高压区域时会迅速凝结,导致周围液体快速集中,产生强烈的水力冲击,从而产生高频、高压、高速的水击作用,这种冲击作用以极高的频率打击金属表面,造成材料的疲劳剥蚀,形成麻点、蜂窝状损伤,并伴随噪声和振动,严重时会导致泵或水轮机性能下降,甚至不能正常工作。
汽蚀现象对水泵等设备的危害包括:
机械损伤:
汽蚀造成的高速冲击波和液体中的氧气对金属的化学腐蚀作用,会在泵的叶轮和泵壳表面形成斑痕、裂缝,甚至导致材料脱落。
性能下降:
由于气泡的产生和破裂,液体的表观密度下降,导致泵的实际流量、出口压力和效率降低。
振动和噪声:
汽蚀发生时伴随的噪声和振动会影响设备的稳定运行和操作环境。
为了避免汽蚀现象,需要确保泵的入口处压力始终大于输送介质的蒸气压力,这通常通过设置有效的汽蚀余量来实现。