第6章-水泵的汽蚀与防护课件

第六章水泵的汽蚀性能

第一节水泵的汽蚀

一、汽蚀现象

1、汽蚀的概念

根本原因:低压区的存在(汽蚀发生的先决条件)工作水温（ºC）2030405060708090100汽化压力（m）0.240.430.751.252.023.174.827.1410.332、汽蚀的危害

(1)

降低或恶化水泵性能

(2)损坏水泵

(3)产生振动、噪音二、汽蚀的类型

叶型汽蚀

间隙汽蚀涡带汽蚀

1、叶型汽蚀

(1)水泵在设计工况运行低压区:叶片背面流速最高处

(叶片进出口背面2、3区)(2)水泵在流量大于设计流量时运行

叶片前缘正面(1区)发生脱流、旋涡,导致压力降低(3)水泵在流量小于设计流量时运行加重了叶片背面的低压区2、间隙汽蚀

汽蚀发生位置:叶轮室内壁

叶片外断面

3、涡带汽蚀三、产生汽蚀的原因分析

1、水泵安装高程过高

2、水泵偏离设计工况运行

3、进水条件较差

4、安装地点海拔高程较高

5、水泵过流部件材料抗汽蚀能力较差

6、泵本身汽蚀性能较差

不同海拔高度时的大气压力海拔高度（m）-6000100200300400500600大气压力（m）11.310.3310.2210.119.979.899.779.66海拔高度（m）70080090010002000300040005000大气压力（m）9.559.449.339.228.117.476.525.57第二节

水泵的汽蚀基本方程

第三节

汽蚀余量

一、必需汽蚀余量（NPSHr

或Δhr）

在汽蚀临界状态，水泵吸水侧装置能量扣除吸上高度和吸水管路损失后超过当时当地汽化压力所剩余的富余能量，又叫汽蚀余量。[NPSHr]、[Δhr]——泵发生汽蚀时的汽蚀余量加一个安全量,

即:[Δhr]=NPSHr+

0.3m二、有效汽蚀余量（NPSHa

）

有效汽蚀余量----水泵进口处液体所具有的超过当时温度下汽化压力的富裕能量。列进水池与水泵进口断面能量方程可得：

所以：

有效汽蚀余量的大小只与水泵装置进水侧的情况有关（液面上的大气压力、水泵安装高度、进水管路损失及汽化压力），而与水泵本身的因素无关。一台水泵是否发生汽蚀，是由泵装置的条件与泵本身条件决定的。当NPSHa＞NPSHr时，水泵不发生汽蚀；当NPSHa＜NPSHr时，水泵发生汽蚀。

第四节水泵的吸上真空高度一、允许吸上真空度吸上真空度:

水泵进口处的压强低于大气压强的数值

Hs也是反映水泵汽蚀性能的参数

Hs越大，泵的抗汽蚀能力越好。允许吸上真空高度([Hs]):

泵刚刚发生汽蚀时的吸上真空高度值减去一个安全量。

**泵的允许吸上真空高度，指海拔高度为0和环境温度为20ºC的标准状况时的值。如果使用地点的海拔高度和温度为非标准状况，则需对[Hs]进行修正：

二、吸上真空度

HSS实际上为装置提供的吸上真空高度，它的大小只与装置情况有关，与泵本身无关，故称其为装置吸上真空高度，为了区别于泵的吸上真空高度，用HSS表示。

HSS与HS的关系：

HSS＝HS时，水泵处于临界汽蚀状态；

HSS＞HS时，泵汽蚀；

HSS＜HS时，泵不汽蚀。根据Hs和Hss也可判断水泵是否发生汽蚀：

Hs＞Hss时，水泵不发生汽蚀；

Hs＜Hss时，水泵发生汽蚀。

第五节汽蚀相似律与汽蚀比转速

一、汽蚀相似律

两台泵叶轮进口几何相似、工况相似，则有：对于同一台水泵，则有：二、汽蚀比转速

根据相似律有：所以：

所以：若n、Q、Δhr的单位分别取r/min、m3/s及m,并乘以103/4，则：

含义：将原型泵化为Q=1m3/s、△h=10m的模型泵，其转速即为原型泵的汽蚀比转数。

**C值愈大，Δhr愈小，水泵汽蚀性能愈好。

**水泵的汽蚀比转速和水泵的比转速一样都是水泵的相似准则。

**水泵的比转速ns是水泵的出口相似准则，用于水泵的能量性能换算。

**水泵的汽蚀相似准则是水泵的进口相似准则，用于水泵的汽蚀性能换算。

第六节水泵安装高度的确定和汽蚀防护

一、水泵的安装高度计算

安装高度——水泵的基准面到进水池水面的垂直距离。

1、根据[NPSHr]计算简化计算：

2、根据[Hs]计算

二、如何防止或减轻汽蚀

1、提高水泵抗汽蚀能力

（1）提高水泵的汽蚀性能（2）用抗汽蚀能力强的材料制造水泵（