离心泵的汽蚀现象及其防范措施离心泵的用途十分广泛，如化工、采矿、火力发电，建筑消防、给排水等。水泵的汽蚀、磨蚀及其联合作用的破坏一直是水泵运行、维护及管理工作中的一个重要问题。泵在运行过程中，由于设计不合理、吸入口压力过低或输送液体温度过高等原因，会发生气蚀。汽蚀对水泵危害很大，使离心泵不能正常工作，甚至停运。84467

一、汽蚀现象

由于水的物理特性，我们知道，水和汽可以互相转化，转化的条件即温度与压力。一个大气压下的水，当温度上升到100℃时就开始汽化。但在高原地区，水在不到1O0℃就开始汽化。如水温一定，降低水的压力，当压力下降到某一数值时，水就开始汽化并产生汽泡，此时的压力就称作该对应水温下的汽化压力。汽化发生后，就有大量的蒸汽及溶解在水中的气体逸出，形成许多蒸汽与流体混合的小汽泡。当汽泡随水从低压区流向高压区时，在高压作用下，迅速凝结而破裂。在破裂瞬间，产生局部空穴，高压水以极高的速度流向原汽泡占有空间，形成一个冲击力。由于汽泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结，在冲击力作用下又形成小汽泡再被高压水压缩凝结，如此多次反复，在流道表面极微小的面积上，冲击力形成的压力可高达几百甚至上千兆帕，冲击频率可达每秒几百万次。材料表面在水击压力的作用下，形成疲劳而遭严重破坏，从开始的点蚀到严重的海绵状空洞，甚至蚀穿材料壁面。另外，产生的汽炮中还夹杂着某种活性气体如氧气，它们借助气泡凝结时放出的热量可使局部温度升至200— 300℃，对金属起化学腐蚀作用。我们把这种汽化产生汽泡,汽泡进入高压区破裂以致材料受到破坏的全部过程称为汽蚀现象。

关于汽泡形成机理的研究发现，如果液体与固体的接触面上的缝隙中存在微波的气核，在汽化发生时，缝隙中的这些微笑气核首先迅速成长成为肉眼可见的气泡（或称空泡），而汽核的存在对汽化产生的压力具有明显的影响，在无气核条件下，汽化发生于热力学平衡态所对应的饱和蒸汽压力；气核越大对应的汽化压力也比热力学饱和蒸汽压力高出越多。液体中存在固体颗粒杂质时，杂质的边角是液体的表面张力出现应力集中现象，液体液体压力降低时，记忆在该处诱发产生气核，进而形成汽泡，也有可能诱发离心泵的汽蚀。

二、汽蚀现象对离心泵工作的影响

汽蚀对离心泵有诸多危害影响，长期在断裂工况下运行，不仅影响泵的正常工作，而且会很快使叶轮材料出现疲劳及剥蚀。汽蚀的主要危害有以下几个方面：

（1）造成材料破坏。汽蚀发生时，由于机械剥蚀于化学腐蚀的共同作用，使材料受到破坏。由于汽蚀现象的复杂性，所以其形成机理直到现在仍在研究探讨中。一般认为水力冲击引起的机械剥蚀，首先使材料破坏，而且是造成材料破坏的主要因素。

（2）产生噪声和振动。汽蚀发生时汽泡的破裂和高速冲击会引起严重的噪声。另外，汽蚀过程本身是一种反复凝结、冲击的过程，伴随很大的脉动力。如果这些脉动力的频率与设备的自然频率接近，就会引起强烈的振动。如果汽蚀造成泵转动部件材料破坏，必然影响转子的静平衡及动平衡，导致严重的机械振动。

（3）使离心泵的性能下降。泵汽蚀时，会使其性能下降。泵内气泡较少时，泵的性能曲线并无明显的变化，这是汽蚀的初生阶段。气泡大量产生时，流道被“堵塞”，这时汽蚀已到了发达阶段。表现在泵的性能曲线上，出现明显的变化，性能曲线发生显著下降，出现了“断裂”工况，如图1所示。但是不同的比转速泵，其汽蚀性能曲线下降的情况是不同的。