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《浅谈泵汽蚀余量》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、浅谈泵的汽蚀余量邱东(辽宁石汕化工犬学石汕天然气工程学院)摘要:阐述了泵汽蚀余量和装置汽蚀余的概念、物理意义及区别,简要地分析了泵汽蚀余的确定方法。对临界汽蚀余虽和允许汽蚀余量的确定中存在的问题进行了初步探讨,并对汽蚀余量和吸上真空度的转换进行了简要说明。关键词:泵汽蚀余量,有效汽蚀余量,临界状态,汽蚀实验,真空度AsuperficialdiscussiononNPSHrQiuDongAbstract:Inthispaper,theconcept,physicalmeaninganddistinctionofNPSHrandNPSHaaredescribe
2、d,themethodofNPSHrdeterminationareanalyzed.CriticalcavitationsmarginandallowthedeterminationofNPSHproblemswerediscussed,andtherelationshipbetweensuctionvacuumandNPSHrisgiven.Keywords:NPSHr,NPSHa,criticalstate,cavitationstest,vacuum1导言泵汽蚀余虽是表征水泵汽蚀性能的重要参数z—,并据此计算水泵装置儿何吸上高度和确定水泵安装高程,
3、在牛产实践上具有重耍意义。因此,在水泵设计、制造、试验、安装和运行各个阶段,都应该对泵的汽蚀余虽予以特别的匝视。但是,忖前国内对水泵的汽蚀试验方法、临定汽蚀余量的制定、汽蚀安全余量的取值等问题存在一定的混乱状况,对此进行深入研究和探讨十分必要。2泵汽蚀余量和装置汽蚀余量的概念、物理意义及区别根据图(1),以通过泵轴线的平面为棊准面,分別列出泵进口与叶片进口两断面的绝对运动能量方程以及叶片进口与叶片背面压力最低点点的相对运动能量方程。当点的绝对压力卜•降到等丁•水泵工作温度下液体的汽化压力吋,水泵开始发生汽蚀,临界状态下的水泵汽蚀方程式为:旦+生_旦二人跆2
4、g恁式中,只、必为泵进口断面至基淮面上的绝对压力和平均流速,讪和冏为叶轮进II断面上的绝对平均速度和相对速度,21、久2为与泵吸入室和叶轮构造冇关的系数,Pv为泵内液体工作温度下的饱和蒸汽压。装置汽蚀余量用4几表示,是指⑴式的左边部分,它仅打泵进口的参数有关,而与泵木身的结构和参数无肓接关系。一旦泵的吸入装置条件确定,即装置吸入液面绝兼进口叶片进口图1临界状态下4九与并可通过式(2)计算:轨戈填噴嘖说%%亡(2)对压力£八儿何吸上高度H吸、吸入管路水头损失力吸以及流量和温度等条件确定后,ZV?“就是一个定值,在克服吸入管路中流动损h吸并把液体提高到H吸高(
5、2)式中第二个筹号后第一项表示吸入液面上的压力能头;第二项为吸入液而上的速度能头,但通常吸入液面截而很大以至于速度约为零,故常将此项忽略不计;第三项为泵的几何安装高度,即泵吸入口轴线与吸入液面间的位能差;第三项为吸入管路的摩阻损失;第四项为工作温度下液体的蒸汽压能头。通过上述说明可直观地从屮看岀4乙的物理含义:即吸入液而上的总能头(包括压力能头、速度能头和位能)度后所剩余的高;I!工作温度下液体汽化压力的有效能头。对以将其理解为泵汽蚀余量的克星,正因为它的存在有效地抵消了液体从泵吸入口到叶轮截而压力最低点间的压降,使液体流到压力最低点处时具有的压力能头仍能
6、高于液体汽化压力,只有该能头大于零时泵才不会发生汽蚀;等于零时即为临界状态;小于零时发生汽蚀。泵汽蚀余最用4几表示,是指仃)式的右边部分。只冇临界状态时,才冇关系式ZU“=Ahr成立,Ahr表示了从泵进口到叶片背面最低压力点Z间液体流动过程中的压力降,可理解为保证泵不发生汽蚀、在泵进口处单位重量液体所必具有的超过工作温度下液体汽化压力的富余能头,它是泵在运行过程中不可避免也是客观存在的物理量。影响泵汽蚀余量的因素很多,系数和与泵吸入室结构及叶轮进口断面上绝对速度申和巾的比值冇关,而22则与叶轮儿何形状、叶片数、叶片冲角、叶片厚度等叶片进口部分的儿何参数有关
7、,并且还与叶片进口相对速度5和叶片最低压力点处和对速度WK的比值有-关。另外,泵吸入口到叶轮人口的过流面积逐渐收缩的程度、水流方向的改变以及绕流叶片头部引起的水流速度和方向的急剧变化,也对泵汽蚀余量有较人影响。对于给定的泵和泵装置來说,在一定的转速、流量和温度卜;装置汽蚀余量和泵汽蚀余量都是个定值。Aha和4久随流量变化的关系曲线见图2,4/7“随泵流量的增加而减小,则随流量的增加而增人。泵在运行时是否发牛汽蚀是市外部条件、吸人装登和泵本身特性等因索共同决定的。当装置汽蚀余最大于泵汽蚀余最时,泵进II液体的富余能量人于泵所必需的动压降,即使4/7,•很大,
8、泵也不会发牛汽蚀。但是,如果泵汽蚀余量4几较小,泵装置提供较小的4