2018，不管您是吃鸡、吃瓜、还是吃土，都已经在吃吃喝喝中过去了。
2019，不想继续吃土，就要努力工作啦！
那么新年第一篇就从专业而严谨的“水泵汽蚀的基础知识”开始吧！
在以往的文章《泵的100个技术问答之三》里，我们曾经给大家简单介绍过“汽蚀”现象，那么今天我们再次讨论一下这个话题，展开描述一些和汽蚀相关的基础知识，希望大家对于汽蚀的了解可以有进一步的提高。
汽蚀是当流道（可以是泵、阀门）中的液体（可以是水、油等）局部压力下降至临界压力（一般接近汽化压力）时，液体中气核成长为汽泡，汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。
1、过流部件腐蚀，腐蚀原因有两个：
一是当水泵发生汽蚀时，含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂，在气泡凝结破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，冲击应力可达几百至几千个大气压，并以很高的冲击频率（可达每秒几万次）打击金属表面，水击对叶轮等金属表面产生机械剥蚀，严重时会将叶轮击穿；
二是由于汽化时放出热量，并有温差电池作用产生水解，产生的氧气使金属氧化，发生电化学腐蚀。
2、泵性能下降，泵汽蚀时叶轮内的能量交换受到干扰和破坏，在外特性上的表现是水泵性能曲线下降，严重时会使泵中的液流中断，不能工作。
汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过临界压力（即汽化压力）的富余能量，单位用米（水柱）标注，用（NPSH）表示，具体分为如下几类：
NPSHa——装置汽蚀余量又叫有效汽蚀余量，是由吸入装置提供的在泵进口处单位重量液体具有的超过汽化压力水头的富余能量。有效汽蚀余量的大小与装置参数及液体性质（p、pv等）有关。NPSHa越大，泵越不容易发生汽蚀；
NPSHr——泵汽蚀余量，又叫必需汽蚀余量。NPSHr是由泵本身（吸入室和叶轮进口部分的几何参数）决定的，与液体的性质无关（不考虑热力学因素）。NPSHr越小表示压力降小，因而泵的抗汽蚀性能越好抗汽蚀性能越好；
要保证泵不气蚀，NPSHa必须大于NPSHr。具体大多少，各种不同形式的泵都有经验值, 一般把泵的必须汽蚀余量增加0.5-1m的富余能量作为允许汽蚀余量。
1、叶轮曲率最大的前盖板处，靠近叶片进口边缘的低压侧；
2、压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧；
3、无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧；
4、多级泵中第一级叶轮。
1、提高离心泵本身抗气蚀性能的措施
(1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积；增大叶轮盖板进口段的曲率半径，减小液流急剧加速与降压；适当减少叶片进口的厚度，并将叶片进口修圆，使其接近流线型，也可以减少绕流叶片头部的加速与降压；提高叶轮和叶片进口部分表面光洁度以减小阻力损失；将叶片进口边向叶轮进口延伸，使液流提前接受作功，提高压力。
(2)采用前置诱导轮，使液流在前置诱导轮中提前作功，以提高液流压力。
(3)采用双吸叶轮，让液流从叶轮两侧同时进入叶轮，则进口截面增加一倍，进口流速可减少一倍。
(4)设计工况采用稍大的正冲角，以增大叶片进口角，减小叶片进口处的弯曲，减小叶片阻塞，以增大进口面积；改善大流量下的工作条件，以减少流动损失。
(5)采用抗气蚀的材料。实践表明，材料的强度、硬度、韧性越高，化学稳定性越好，抗气蚀的性能越强。
2、提高进液装置有效气蚀余量的措施
(1) 减小泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路，减小管路中的流速，减少弯管和阀门，尽量加大阀门开度等。
(2)减小吸上装置泵的安装高度。
(3)将上吸装置改为倒灌装置。
(4) 降低泵入口工质介质温度（当输送工质接近饱和温度时）。
3、利用计算机技术提高离心泵叶轮抗汽蚀性能
随着计算机技术的发展，计算流体动力学软件（CFD）已经成为流体机械设计的重要工具。利用对离心泵内部流场进行三维粘性数值模拟，CFD可以分析离心泵叶轮内部流场分布规律，同时将所得数据与汽蚀试验结果进行比较，找出汽蚀与叶轮几何形状的关系，建立一个能够在实际设计中应用的模型。
这一模型的建立能够有效地改善叶轮的汽蚀性能，也能取代繁重的模型实验模拟共组，同时也可以缩短叶轮的设计周期。我们过去曾经发表过一期文章专题介绍美国大力公司利用CFD改善叶轮抗汽蚀性能，大家感兴趣可以把这篇文章再拿出来看看具体内容吧。
本篇文章，小编为您详细讲述了汽蚀相关的基础知识，今后还会带给您更多的专业文章，问您分析和解决工作中遇到的难题。
