泵和压缩机 (离心泵的汽蚀与 及吸入特性).pptVIP

本节重点： 离心泵的汽蚀过程 ，汽蚀对泵工作的影响； 有效汽蚀余量Δha的计算公式及其影响因素； 泵必须的汽蚀余量Δhr物理含义及其影响因素 ； 吸上真空度的计算公式及其影响因素； 允许吸上真空度的计算和修正公式及其影响因素； 允许几何安装高度的计算公式。 提高离心泵抗汽蚀性能的措施。 液体的粘度对离心泵性能参数的影响 课后作业：教材章后习题19、习题21; 根据离心泵工作原理: 液流的吸入动力：压差 pA-pK pA——吸入罐压力 pK——叶轮入口最低压力 pK↓ ， 泵的吸入能力↑ 极限情况时： pK pv 出现汽蚀现象 pv——液体气化压力的临界值，多取自液体在输送温度下的饱和蒸气压力pO ; 一、汽蚀概念 1．汽蚀基本过程 当离心泵叶轮入口处的液体压力pK降低到≤pv时，液体就汽化，同时还可能有溶解在液体内的气体从液体中逸出，形成大量小汽泡。当这些小汽泡随液体流到叶轮流道内压力高于临界值的区域时，由于汽泡内是汽化压力pv ，而外面的液体压力高于汽化压力，则小汽泡在四周液体压力作用下，便会重新凝结、溃灭。; 汽泡越大，其凝结溃灭时引起的局部水击压强越大。如果这些汽泡是在叶轮金属表面附近溃灭，则液体质点就像无数小弹头一样，连续打击在金属表面上。这种水力冲击，速度很快，频率可达2500Hz。金属表面很快会因疲劳而剥蚀。若所产生的汽泡内还夹杂有某种活泼性气体（如氧气等），它们借助汽泡凝结时放出的热量，使局部温升可达200～300℃，会对金属起电化学腐蚀，更加快了金属的破坏速度。上述这种液体的气化、凝结、冲击和对金属剥蚀的综合现象就称为“汽蚀”。 汽蚀是一种十分有害的现象，特别是对离心泵，发生汽蚀时，产生噪音和振动并伴有流量、扬程和效率的降低，有时甚至不能运转。; ; 2．汽蚀对泵工作的影响 (1)噪音和振动 气泡溃灭时，液体质点互相冲击，会产生各种频率范围的噪音。在汽蚀严重的时候，可以听到泵内有“劈劈”“啪啪”的爆炸声，同时机组振动。在这种情况下，泵就不应继续???作了， (2)对泵性能曲线的影响 离心泵开始发生汽蚀时，汽蚀区域较小，对泵的正常工作没有明显的影响，在泵性能曲线上也没有明显反映。但当汽蚀发展到一定程度时，气泡大量产生，堵塞流道，使泵内液体流动的连续性遭到破坏，泵的流量、扬程和效率均会明显下降，在泵性能曲线上出现“断裂工况”。这时泵不能正常工作，甚至泵“抽空”断流了。 ;; 二、汽蚀余量 由离心泵的汽蚀过程可知，发生汽蚀的基本条件是：叶片入口处的最低液流压力pK≦该温度下液体的气化压力pv。所以关键问题要研究pK与那些因素有关。; ; 1．有效汽蚀余量Δha 是指液流自吸液罐经吸入管路到达泵吸入口后，所具有的推动和加速液体进入叶道所高出气化压力以上的有效压力或能头，即;吸入罐液面至泵入口的能量平衡方程：;将上式代入有效汽蚀余量的定义公式，得; 2．泵必须的汽蚀余量Δhr 它反映液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能头损失，用Δhr表示。 Δhr ↓，泵越不易发生汽蚀，这时要求泵入口处的富余能量Δha也可以小一些。即 为了进一步了解Δhr的物理意义，分析它与那些参数有关，现用伯努利方程来研究液体从泵入口流到K点时的能量平衡关系:; 阻力损失hS-K主要包括以下两部分局部阻力损失和压力降低： (1)从泵吸入口S到叶轮叶片入口1-1断面的过流截面积一般是逐渐收缩的，所以在流量一定的情况下，液体的流速要升高，而压力要降低，同时还产生局部流动阻力损失。这部分阻力损失可用叶轮进口平均流速cO和局部阻力系数ζ的乘积表示为 (2)当液流进入叶轮流道，以相对速度w1绕流叶片头部时，由于液流急剧转弯，流速要加快，并且分布也不均匀，造成液流压力降低，同时还产生流动损失，消耗部分压能。这部分阻力损失可用液流相对速度w1和阻力系数λ2乘积表示为; 总阻力损失可写成：; 上式就是离心泵发生汽蚀的判别式，等号左端为有效汽蚀余量Δha，右边实际上是从泵入口到叶轮最低压力点K的液流阻力损失。其数值定义为泵必须的汽蚀余量Δhr。; λ1 ——绝对流速变化及流动损失引起的阻力系