【泵知识】离心泵的气穴和气蚀

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泵中最低压力 Pᴋ 如果降低到被抽液体工作温度下的饱和蒸汽压力（即汽化压力）Pᵥₐ 时，泵壳内即发生气穴和气蚀现象。

水的饱和蒸汽压力，就是在一定水温下，防止水汽化的最小压力。其值与水温有关，如上表“水温与饱和蒸汽压力”，水的这种汽化现象，将随泵壳内的压力的继续下降以及水温的提高而加剧。当叶轮进口低压区的压力 Pᴋ≤Pᵥₐ 时，水就大量汽化，同时，原先溶解在水里的气体也自动逸出，出现“冷沸”现象，形成的气泡中充满蒸汽和逸出的气体。气泡随水流带入叶轮中压力升高的区域时，气泡突然被四周水压压破，水流因惯性以高速冲向气泡中心，在气泡闭合区内产生强烈的局部水锤现象，其瞬间的局部压力，可以达到几十兆帕（ 1兆=10⁶N/m²≈10kg/cm² ），此时，可以听到气泡冲破时炸裂的噪声，这种现象称为气穴现象。

离心泵中，一般气穴区域发生在叶片进口的壁面，金属表面承受着局部水锤作用，其频率可达 20000~30000 次/s 之多，就像水力楔子那样集中作用在以平方微米计的小面积上，经过一段时期后，金属就产生疲劳，金属表面开始呈蜂窝状，随之，应力更加集中，叶片出现裂缝和剥落。在这同时，由于水和蜂窝表面间歇接触之下，蜂窝的侧壁与底之间产生电位差，引起电化腐蚀，使裂缝加宽，最后，几条裂缝互相贯空，达到完全蚀坏的程度。泵叶轮进口端产生的这种效应称为气蚀。

叶轮气蚀损坏

气蚀是气穴现象侵蚀材料的结果，在许多书上统称为气蚀现象。在气蚀开始时，称为气蚀第一阶段，表现在泵外部的是轻微噪声、振动（频率可达 600~25000 次/s）和泵扬程、功率开始有些下降。如果外界条件促使气蚀更加严重时，泵内气蚀就进入第二阶段，气穴区就会突然扩大，这时，泵的 H、N、η 就将到达临界值而急剧下降，最后终于停止出水。

气蚀影响对不同类型的泵是不同的。对 nₛ 较低的泵（如nₛ

PS：

伴随气穴现象而出现的冷沸，与一般生活的沸腾现象有相似之处，但不能等量齐现。其异同点在于：

1、两者都发生气泡，“沸腾”主是温升的结果，是一种热力学现象，“气穴”主要是压力降低，是一种水动力学现象；

2、气穴现象，它包括从气泡的形成到溃灭为止的整个过程，而沸腾现象中的气泡是连续地增长的，同时，不存在溃灭过程（即使当汽泡通过表面时，可能会破裂，但蒸汽的总容积是连续地增加的）。

3、两者都有热交换问题，但气穴现象的热交换不及沸腾的重要。对气穴现象来说，关心的是什么情况下会发生压力的降低。