水泵及水泵站 朱士江 (三峡大学 水利与环境学院) QQ：46212465 Tel: 13657175889 Email: zhusjiang@gmail.com.

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1 水泵及水泵站 朱士江 (三峡大学 水利与环境学院) QQ： Tel:

2 4 水泵汽蚀和安装高程 一、什么是汽蚀 二、汽蚀的影响和危害
由于压力的变化，导致液流内的空泡产生、发展、溃灭的过程，以及由此产生的一系列物理化学变化，称为汽蚀或空化(Cavitation)。 二、汽蚀的影响和危害 1、噪声和振动 2、过流部件表面的材料破坏 3、运转性能下降 （因空泡堵塞，流量、扬程 和 效率均出现断裂现象）

3 三、汽蚀的主要部位（汽蚀破坏的类型） 1、翼型汽蚀 离心泵多发生在：叶片进口边的背面及后盖板处
轴流泵多发生在：叶片进水边背面及叶片与轮毂连接处， 靠近叶片进口处的吸水管壁， 导叶进口

4 2、间隙汽蚀 离心泵多发生在：口环处 轴流泵多发生在：叶片根部与轮毂之间，叶片外缘与叶轮室之间

5 3、空腔汽蚀 泵的进口和吸水室管道内，发生旋涡带，涡带是中间夹杂有气体的空腔，腔内压力低而导致汽蚀。 涡带呈螺旋状非轴对称旋转，使流速场和压力场周期性变化，引起机组振动和噪声。下图是水轮机尾水管内的涡带：

6 四、汽蚀余量 4、局部汽蚀 局部的凸台、凹陷部位，如螺栓处、铸造缺陷处 1、出现汽蚀的原则（假设） 2、装置汽蚀余量（有效汽蚀余量）
定义：泵吸入口所余的高出汽化压力能头的那部分能量。 注：下标s表示水泵吸入口，Pv表示汽化压力。 该能头以水泵基准面为基准。 可根据不同安装方式写出该式的不同表达，但与泵结构无关。

7 3、必须汽蚀余量 有的文献称为汽蚀余量，用 表示。 就是液流进入泵后，在未被叶轮增加能量之前，压力能头降低的那部分数值，它是因流速变化和水力损失引起的，主要影响因素是叶轮及吸水室的几何形状和流速，与吸水管路、液体性质无关，只与泵结构有关。它的大小，反映了泵抗汽蚀的能力。 要防止叶轮内发生空泡现象，就必须使液体在进入泵吸入口时，留有足够的汽蚀余量 ，以便流体在流动过程中压力降低了一定数值后，最低的压力还高于汽化压力。换言之，不发生汽蚀的必要条件是： 注意：目前多数文献用 代替 ，用 代替 。

8 4、临界汽蚀余量 以断裂特性扬程下降1％时的 ，用 表示。 5、许用汽蚀余量 这是确定泵使用条件（如安装高程）用的汽蚀余量，它应大于临界汽蚀余量，以保证泵不发生汽蚀。通常有：

9 四、汽蚀相似定律 五、汽蚀比转速 C （近似公式） 对于几何相似的泵来讲，在相似工况下，有：
─ ─ 汽蚀比转速 一般以最优工况下的C值代表泵的C值。 清水泵通常在800～1000，冷凝泵、火箭燃料泵可达1600～3000.

10 六、汽蚀系数σ 对于几何相似的泵来讲，在相似工况下，有： 因而，有： ─ ─ 汽蚀系数
σ与C具有相同性质，它的数值与泵大小无关，只要工况相似，σ相等。

11 七、汽蚀防护与改善措施 对已经设计好的水泵来讲，可采取以下措施进行汽蚀防护： 1、提高加工精度 2、选择良好材料 3、选择合理安装高度
4、规定合理运动范围 5、采用补气等办法 1、提高加工精度 2、选择良好材料 3、选择合理安装高度 4、规定合理运动范围 5、采用补气等办法 1、提高加工精度 2、选择良好材料 3、选择合理安装高度 4、规定合理运动范围 5、采用补气等办法 1、提高加工精度 2、选择良好材料 3、选择合理安装高度 4、规定合理运动范围 5、采用补气等办法 对待设计的泵来讲，可采取以下措施改善汽蚀性能： 1、使用诱导轮 2、适当增加叶轮入口直径 3、加大前盖板圆弧半径 4、将叶片进口边适当向吸入口延伸 5、采用双吸叶轮 6、使用超汽蚀翼型

12 谢谢！