簡介
液體内局部壓力降低時,液體内部或液固交界面上蒸氣或氣體的空穴(空泡)的形成、發展和潰滅的過程。1873年O.雷諾從理論上預言,船槳和水之間的高速相對運動會産生影響船槳性能的真空腔。1897年S.W.巴納比和C.A.帕森斯在“果敢号”魚雷艇和幾艘蒸汽機船相繼發生推進器效率嚴重下降事件以後,提出了“空化”的概念,并指出在液體和物體内存在高速相對運動的場合就可能出現空化。第二次世界大戰後,有關空化研究的國際學術活動相當頻繁。國際船模試驗池協會(ITTC)、國際水力學研究協會(IAHR)和船舶水動力學協會都把空化研究列為重要議題。
液體運動中物體受空化沖擊後,表面會出現的變形和材料剝蝕現象,又稱剝蝕或氣蝕。空化過程中,空泡急速産生、擴張和潰滅,在液體中形成激波或高速微射流。金屬材料受到沖擊後,表面晶體結構被扭曲,出現化學不穩定性,使鄰近晶粒具有不同的電勢,從而加速電化學腐蝕過程。剝蝕區域材料的機械性能顯著惡化,導緻空蝕量劇增。在有關工程設計中,須預先進行模型試驗,采取措施,盡量避免發生空蝕;也可在會發生空蝕的部位塗上或包上彈性強的抗空蝕材料,或注入氣體以吸收空泡潰滅所輻射的能量。是局部空化(局部邊界面上出現空泡)的後果,故有時可利用超空化狀态(固體整個邊界面上的空泡發展延伸到固體尾端的液體中)來避免空化,如設計高轉速的超空化螺旋槳和超空化水泵等。
液體在一定溫度下,降低壓力至該溫度下的汽化壓力時,液體便産生氣泡。把這種産生氣泡的現象稱為汽蝕。泵在運轉中,若過流部分的局部區域(通常是葉輪葉片進口稍後的某處),因為某種原因,抽送液體的絕對壓力下降到當時溫度下的汽化壓力時,液體便在該處開始汽化,産生蒸汽、形成氣泡。
研究空化的主要實驗設備是空化水洞,除此以外還有減壓箱、真空拖曳水池、文丘裡空化發生器、磁緻伸縮儀、轉盤空蝕裝置、空化射流槍、單氣泡空化發生器等。有關空化的基礎研究包括空化機理、空蝕,空泡流理論、空化噪聲和不定常空化等課題。應用光、聲也能使液體發生空泡,有人用這種方法研究氣泡的運動。
内容
由于長期受到沖擊力反複作用以及液體中微量溶解氧的化學腐蝕作用,葉輪局部表面出現斑痕和裂紋甚至成海綿狀損壞,這種現象叫汽蝕
汽蝕現象
離心泵發生汽蝕現象是比較常見的機械故障之一。凡機械設備,在長時間的工作狀态下,都會有機械設備損壞現象的發生,我們在遇到離心泵發生汽蝕現象的時候,首先要分析下是否是操作上的問題或者是離心泵所在的工作環境的影響,如若不是就是産品技術上的問題了。工業産品技術革新速度較快,未來會有更高技術含量的産品出現。
泵在吸入真空度大于允許吸入真空度時,發生汽蝕現象。主要發生在葉輪外緣葉片及蓋闆,渦殼或導輪處,不會發生在葉片進口處。例如流量大于設計流量時發生在葉片進口靠近前蓋闆的葉片正面處(K1)。當葉輪入口處壓強下降至被送液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓時,液體将會發生部分汽化,生成的氣泡将随液體從低壓區進入高壓區,在高壓區氣泡會急劇收縮,凝結,其周圍的液體以極高的速度沖向原氣泡所占空間,産生高強度的沖擊波,沖擊葉輪和泵殼,發生噪音引起震動。由于長期受到沖擊力反複作用以及液體中微量溶解氧的化學腐蝕作用,葉輪局部表面出現斑痕和裂紋甚至成海綿狀損壞。
汽蝕危害
①産生600~25000Hz的噪音和振動;
②流量,揚程,效率降低;
③金屬疲勞破壞;
④汽泡凝結放熱引起化學腐蝕(出口壓力升高使氣泡溶解,所以泵出口液體不會帶氣泡)。



















