4 水力机械的空化与空蚀

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1、4水力机械的空化与空蚀§4-1汽蚀现象在某个温度下，压力低到某一值时，液体发生汽化，此压力称为该温度下的汽化压力，一般用pv表示。液体流动过程中，如果某一部位的压力低于某一临界压力（一般情况，该临界压力与水的汽化压力接近）时，溶解于水的气体逸出，形成空泡（空穴），当空泡随水流运动到压力较高的地方时，空泡迅速凝结而溃灭。4水力机械的空化与空蚀§4-1汽蚀现象某温度T下→临界压力（Pv一般）→空泡→向高压区移动→溃灭凝结→破坏（疲劳破坏，剥蚀、电化学）→噪音，性能下降。4水力机械的空化与空蚀§4-1汽蚀现象某温度T下→临界压力（Pv一般）→空泡→向高

2、压区移动→溃灭凝结→破坏（疲劳破坏，剥蚀、电化学）→噪音，性能下降。4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数一、汽蚀余量NPSH在泵进口（尾水管出口）所具有的高出汽化压力的富裕（余）能头，其大小以换算到基准面的水柱高表示二、必须汽蚀余量叶轮内压力最低点的压力等于汽化压力时，机器的汽蚀余量C0——叶片进口前（水轮机出口）液流的绝对速度W0——相对速度——流速分布不均系数。由试验得出，是泵的固有参数叶栅空化数4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数①S-0列能量方程②0-k列相对运动伯努利方程③=①+②-即：4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能

3、参数即：当初生空化（出现第一个空化空泡）时要求临界汽蚀余量：效率下降1%~3%时所对应的实际中一般认为：4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数三、有效汽蚀余量（装置汽蚀余量）1、定义它是装置提供给泵（水轮机）的汽蚀余量2、表达式：列进水池和水泵进口（水轮机出口）3、　　　　的关系a.与装置无关，　　与装置有关b.越小，抗汽蚀性能越好四、允许汽蚀余量保证不发生汽蚀的最低汽蚀余量实际中常用　　　代替　　：K—安全余量得4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数五、允许吸上（吸出）真空高[Hs]′1、定义：使之不发生气蚀，泵进口（水轮机出口）所允许

4、的最大真空度2、表达式要不发生汽蚀,当时,有最大值当不是标准状态时必须修正即由得4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数六、汽蚀系数水力机械的汽蚀系数装置空化系数(托马系数)七、安装高度的确定—压力最低点到进水池面（水轮机下游水面）1）　　　已知由有效汽蚀余量公式得要求水泵不发生汽蚀即进水池面与泵进口列能量方程4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数或者取　　　　　　　　，　　　，　　　　　，电站水温5~25℃可以简化为对于水轮机：，　　　　　安全系数，比转速愈高　　的值越大，水轮机的安装高度4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数4水力机

5、械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数2）[Hs]已知列进水池面与泵进口断面要求a),b),c)为常规泵；d),e),f)为大型泵4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数八、汽蚀比转速汽蚀余量或吸上（吸出）真空度（高），只能说明某台机器汽蚀性能的好坏，而不能比较不同机器的汽蚀性能，为此引进包括设计参数在内的综合汽蚀性能相似特征参数——汽蚀比转速C。1、汽蚀相似律由必需汽蚀余量的定义4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数当两台泵进口，几何相似，运动相似则有几何相似时，可以认为由运动相似对于同一台泵，当转速变化时2、汽蚀比转速4水力机械的空化与空蚀

6、§4-2汽蚀性能参数我国习惯上用水轮机国外采用泵①大，则C小，抗汽蚀能差②是设计工况下的参数计算而得③有因次④C值的大小与扬程无关⑤3、说明：九、空化的防护措施1、从流体机械本身着手①降低　　，——加大Ds适当→减少，us大　　大——加大bs（进口前伸）②双吸叶轮——对于泵③加大下环的锥角和曲率半径——对于低比转速④加工精度⑤诱导轮⑥超空化翼型九、空化的防护措施1、从流体机械本身着手2、从装置本身着手4水力机械的空化与空蚀§4-2汽蚀性能参数空化的防护措施　（从流体机械本身着手）空化的防护措施　（从流体机械本身着手）空化的防护措施　（从流体机械本

7、身着手）空化的防护措施　（从流体机械本身着手）