水泵汽蚀的原因,水泵汽蚀的危害
水泵的汽蚀是一种极其复杂的物理化学现象，汽蚀的发生和发展，会对水泵造成以下危害。
水泵汽蚀的危害 1.会导致水泵的性能恶化
在产生汽蚀过程中，由于水流中含有大量的气泡，破坏了水流的正常流动规律，改变了流道内的过流面积和流动方向，因而叶轮与水流之间能量交换的稳定性遭到破坏，能量损失增加。从而引起水泵的流量、扬程和效率的迅速下降，甚至达到断流状态。
这种对水泵性能的影响,会因水泵比转速的不同而呈现程度上的差异。低比转速离心泵由于叶槽狭长,宽度较小,当汽蚀开始后,汽泡会迅速扩展到叶槽的整个宽度而形成“堵塞”现象,从而破坏水流运动的连续性,引起水流断裂,水泵性能曲线呈急剧下降的形状;对于中、高比转速的离心泵和混流泵由于叶轮叶槽较宽,不易被汽泡所“堵塞”,只有当流量(流速)增大、汽化发展到一定程度时,才会布满全部叶片,出现断流。因此,在出现断流状况之前,其性能曲线下降先缓后陡;对高比转速轴流泵,由于叶片之闻流道相当宽阔,故汽蚀开始后汽蚀区不易扩展到整个叶槽,因此性能曲线下降缓慢,且无明显的断流点。
水泵汽蚀的危害 2.水泵的过流部件受到剥蚀破坏
当汽泡被水流带到高压区后,由于汽泡周围的水流压力增高,使汽泡迅速破裂,汽泡四周的水流质点高速地向汽泡中心冲击,水流质点互相撞击,产生强烈的水锤。根据观测资料表明,其产生的冲击频率很高,每分钟可达几万次,并且集中作用在微小的金属表面上,瞬时局部压力可达几百个或几千个大气压。如此巨大的冲击力,持续、长久的作用在叶轮和泵壳的壁面上,会引起金属材料的塑性变形和局部硬化,并产生金属疲劳现象,变得脆弱,很快会发生裂缝、击破与剥落,以致金属表面呈蜂窝状的孔洞。在冲击压力的进一步作用下,使裂缝相互贯穿,直到叶轮或泵壳蚀坏和断裂,这就是汽蚀的机械剥蚀作用。汽蚀过程中的水汽凝结是一个放热过程,汽泡在高压区被挤压破裂的同时,温度也随之升高。同时,由于水锤冲击引起水流和壁面的变形也会使温度升高。根据魏勒(wheeler.w。h.)的试验表明,汽泡破裂附近的瞬时局部温度可达5∞~8o0℃。在高温高压情况下,水流会产生带电现象,这是由于金属表面不同部位因温度差异而形成热电偶,产生电位差,从而对金属表面发生电解作用(即电化学腐蚀),使光滑表面变得粗糙。
水在汽化的同时,原来溶解在水中的一些活泼气体(如氧气),会因低压从水中逸出,在高温高压条件下,对金属表面产生化学腐蚀作用,进⊥步加剧机械引蚀的损坏。
汽蚀对过流部件的破坏,是机械剥蚀、化学及电化学腐蚀共同作用的结果,它们相伴而生,相互促进,加快了金属材料的损坏速度占其中机械剥蚀是造成材钭破坏的主要因素。
水泵汽蚀的危害3.水泵会产生噪声和振动
在汽泡连续形成和溃灭过程中,因水流质点间的撞击和对过流部件表面的打击,泵内会产生强烈的脉冲压力。因此,水泵发生汽蚀时,水泵会产生频率很高的噪声和振动。振动会使机组零件和机座受到破坏。尤其是汽蚀振动的频率与机缀自振频率相接近时,会引发共振现象,甚至出现严重后果。
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