管道離心泵氣蝕現(xiàn)象
管道離心泵氣蝕現(xiàn)象是一種流體力學(xué)的空化作用,與旋渦有關(guān)。它是指流體在運動過程中壓力降至其臨界壓力(一般為飽和蒸汽壓)之下時,局部地方的流體發(fā)生汽化,產(chǎn)生微小空泡團(tuán)。該空泡團(tuán)發(fā)育增大至一定程度后,在外部因素的影響(氣體溶解、蒸汽凝結(jié)等)下潰滅而消失,在局部地方引發(fā)水錘作用,其應(yīng)力可達(dá)到數(shù)千個大氣壓。顯然這種作用具有破壞性,從宏觀結(jié)果上看,氣蝕現(xiàn)象使得流道表面受到浸蝕破壞(一種持續(xù)的高頻打擊破壞),引發(fā)振動,產(chǎn)生噪音;在嚴(yán)重時出現(xiàn)斷裂流動,形成流道阻塞,造成水泵性能的下降。
管道離心泵在產(chǎn)生汽蝕的過程中,由于水流中含有汽泡破壞了水流的正常流動規(guī)律,改變了流道內(nèi)到過流面積和流動方向,因而葉輪與水流之間能量交換的穩(wěn)定性遭到破壞,能量損失增加,從而引起離心泵的流量、揚程和效率的迅速下降,甚至達(dá)到斷流狀態(tài)。汽泡潰滅時,水流因慣性高速沖向汽泡中心,產(chǎn)生強(qiáng)烈的水錘,其壓強(qiáng)可達(dá)(33-5700)mpa,沖擊的頻率達(dá)2萬-3萬次/s,這樣大的壓強(qiáng)頻率作用于過流部件上,引起金屬表面局部塑性變形與硬化變脆,產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象,金屬表面開始呈峰窩狀,隨之應(yīng)力更加集中,葉片出現(xiàn)裂縫和剝落。這就是汽蝕的機(jī)械剝蝕作用。
氣蝕現(xiàn)象是由于流場中出現(xiàn)的最小絕對壓力引起,哪里的絕對壓力小,哪里就容易發(fā)生氣蝕。因而,控制最小絕對壓力即可控制空化作用,有效地減少氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生。