汽蚀是指 液体中因局部压力降低而产生的气泡现象。当流道(如泵、水轮机、河流、阀门、螺旋桨甚至人和动物的血管等)中的液体(如水、油等)局部压力下降至临界压力(一般接近汽化压力)时,液体中的气核会成长为汽泡,这些汽泡会经历聚积、流动、分裂、溃灭的过程。这个过程会对过流部件造成侵蚀,并可能产生振动和噪声,严重时还会导致泵的性能下降或液体中断,无法正常工作。
汽蚀的主要危害包括:
过流部件腐蚀:
气泡破灭时产生高频冲击,压力高达49Mpa,导致金属表面机械剥蚀;同时,汽化过程中产生的氧气会引起化学腐蚀。
性能下降:
泵在汽蚀状态下,叶轮内的能量交换受到干扰,导致泵的扬程、流量和效率下降,严重时会使泵中的液流中断。
振动和噪声:
汽蚀过程中产生的气泡破裂时,液体质点以高速填充空穴,产生强烈的水击作用,并以高频冲击金属表面,产生振动和噪声。
为了减轻汽蚀的危害,可以采取以下措施:
优化设计:
改进泵或水轮机的结构设计,减少流道中的涡流和阻力,降低局部压力下降。
提高液体温度:
提高液体的温度,增加其汽化压力,从而减少汽泡的形成。
控制泵的运行参数:
避免泵在吸入真空度大于允许值的情况下运行,控制流量和工作压力,使其在安全的工作范围内。
材料选择:
选择抗腐蚀性能强的材料制造过流部件,以提高设备的耐久性。