4水力機械的空化與空蝕

1、4 水力機械的空化與空蝕4-1 汽蝕現象在某個溫度下， 壓力低到某一值時， 液體發(fā)生汽化， 此壓力稱為該溫度下的汽化壓力，一般用 pv葉柵空化數p1 pv壓力低到某一值時， 液體發(fā)生汽化， 此壓力稱為該溫度下的 pv 表示。液體流動過程中，如果某一部位的壓力低于某一臨 該臨界壓力與水的汽化壓力接近） 時，溶解于水的氣體逸出，w1 相對流速在某個溫度下， 汽化壓力，一般用 界壓力（一般情況， 形成空泡（空穴），當空泡隨水流運動到壓力較高的地方時，空泡迅速凝結而潰 滅。某溫度 T 下臨界壓力（ Pv 一般）空泡向高壓區(qū)移動潰滅凝結破 壞（疲勞破壞，剝蝕、電化學）噪音，性能下降。4-2 汽蝕性能參數

2、 空化數 K p pv4-2 汽蝕性能參數 空化數K 12 w2一、汽蝕余量 NPSH 在泵進口（尾水管出口）所具有的高出汽化壓力的富裕（余）能頭，其大小 以換算到基準面的水柱高表示、必須汽蝕余量 hr葉輪內壓力最低點的壓力等于汽化壓力時，機器的汽蝕余量C0葉片進口前（水輪機出口）液流的絕對速度W0相對速度2 流速分布不均系數。由試驗得出，是泵的固有參數S-0 列能量方程：0-k 列相對運動伯努利方程：=+- pv 得：即： hapk pv當初生空化（出現第一個空化空泡）時 ha hr實際中一般認為：hcrhr ，常取 hcrhrC、要求 hr ha臨界汽蝕余量 hcr ：效率下降 1%3%時

3、所對應的 ha 三、有效汽蝕余量（裝置汽蝕余量）ha1、定義 它是裝置提供給泵（水輪機）的汽蝕余量2、表達式：列進水池和水泵進口（水輪機出口）3、hr與 ha 的關系a. hr 與裝置無關， ha與裝置有關b. hr 越小，抗汽蝕性能越好四、允許汽蝕余量 保證不發(fā)生汽蝕的最低汽蝕余量 實際中常用 hcr 代替 hr ： h hcr KK安全余量五、允許吸上真空高 Hs 1、定義：使之不發(fā)生氣蝕，泵進口（水輪機出口）所允許的最大真空 度2、表達式 而進口斷面的真空度為 代入上式 要不發(fā)生汽蝕 ha h當 ha h 時Hs有最大值 當不是標準狀態(tài)時必須修正六、汽蝕系數 水力機械的汽蝕系數裝置空化系

4、數 p(T homa)七、安裝高度的確定Hg 壓力最低點到進水池面(水輪機下游水面)1) h 已知由有效汽蝕余量公式要求水泵不發(fā)生汽蝕對于水輪機： h K H ，安全系數 K 1.05 2.2，比轉速愈高 K 的值越大， 或者p取 h () H ， hw 0 ， e 10.33 ， 電 站 水 溫 525 ，w 900pv0.0889 0.3299可以簡化為2)Hs已知 列進水池面與泵進口斷面 要求： H s H s八、汽蝕比轉速 汽蝕余量或吸上(吸出)真空度(高) ，只能說明某臺機器汽蝕性能的好壞， 而不能比較不同機器的汽蝕性能， 為此引進包括設計參數在內的綜合汽蝕性能相 似特征參數汽蝕比轉速 C。1、汽蝕相似律由必需汽蝕余量的定義 當兩臺泵進口，幾何相似，運動相似則有 幾何相似時，可以認為由運動相似 對于同一臺泵，當轉速變化時 2、汽蝕比轉速由Q1/2QM h3/4 hrM國外采用nQ1P/ 2nn P 3/ 4nMhrP3/4我國習慣上用泵：5.62n QChr3/4，103/4 5.62 ；水輪機3、說明：hr 大，則 C 小，抗汽蝕能差是設計工況下的參數計算而得有因次C 值的大小與揚程無關5.62n Q Chr3 /4ns 3.13 nH 3Q/ 4H九、空化的防護措施 1、從流體機械本身著手 降低 c0 ， w0 c0 加