1、5.1.1 汽蚀现象汽蚀现象 水泵运行时，由于某些原因而使泵内局部位置的压水泵运行时，由于某些原因而使泵内局部位置的压力降低到水的该温度下的饱和汽化压力时，水产生汽化，力降低到水的该温度下的饱和汽化压力时，水产生汽化，并产生大量汽泡。从水中离析出来的大量汽泡随着水流并产生大量汽泡。从水中离析出来的大量汽泡随着水流向前运动，达到高压区时受到周围液体的挤压而溃灭，向前运动，达到高压区时受到周围液体的挤压而溃灭，气泡又重新凝结成水，气泡破灭时，水流质点从四周以气泡又重新凝结成水，气泡破灭时，水流质点从四周以高速向气泡中心冲击，产生强烈的局部水锤。这种现象高速向气泡中心冲击，产生强烈的局部水锤。这种现
2、象就是水泵的汽蚀现象。就是水泵的汽蚀现象。5.1 水泵汽蚀现象及其危害水泵汽蚀现象及其危害低比转数的离心泵中、高比转数的离心泵和混流泵高比转数的轴流泵 图图1 离心泵汽蚀产生部位离心泵汽蚀产生部位 1、5叶片正面汽蚀；叶片正面汽蚀；4前盖板汽蚀；前盖板汽蚀；2、3叶片背面汽蚀叶片背面汽蚀。5.1.3 汽蚀发生的位置汽蚀发生的位置 1）叶面汽蚀）叶面汽蚀 2）间隙汽蚀）间隙汽蚀 3）涡带汽蚀）涡带汽蚀 4）粗糙汽蚀）粗糙汽蚀1叶片正面汽蚀；叶片正面汽蚀；2叶片背面汽蚀；叶片背面汽蚀；3间隙汽蚀；间隙汽蚀；4轮毂体表面汽蚀；轮毂体表面汽蚀；5导叶表面汽蚀导叶表面汽蚀。图图2 轴流泵汽蚀发生部位轴流
3、泵汽蚀发生部位5.2 吸水管路压力的变化与泵内最低压力值的推算吸水管路压力的变化与泵内最低压力值的推算sSSahgvHpp2211 吸水井水面与吸水井水面与00断面断面（叶片吸入口处）的能量（叶片吸入口处）的能量方程式可写为：方程式可写为：012002hhgcHppsSSa（1）（2）gwwwppkk2)1(2020201202wwkgwppk2200gwgChHppssska222020（3）（4）sSSahgcHpp2200gwgvChgvHppssska22)2(20212021将（将（4）式改写为：）式改写为：式中：式中：-吸水线中压力最低点的压头吸水线中压力最低点的压头(m)；-流速
4、水头差值。流速水头差值。(m)-叶轮进口和进口附近叶片背水面的压力叶轮进口和进口附近叶片背水面的压力下降值。与水泵的构造与运行工况有关，但通常不小下降值。与水泵的构造与运行工况有关，但通常不小3m。kpgw220gvC22120（5）)2(21ssshgvH注：注：（1）最低压力）最低压力Pk是一个条件值。即该点的压力至少是一个条件值。即该点的压力至少 不得低于输送液体该水温下相应的汽化压力不得低于输送液体该水温下相应的汽化压力Pva。（2）吸水管线吸水管线 中压力降落为泵外压力降落中压力降落为泵外压力降落 与泵内压力降落与泵内压力降落 之和。之和。对运行的水泵装置可由真空表直接对运行的水泵装
5、置可由真空表直接读出读出Hv，工艺设计中的水泵装置可通，工艺设计中的水泵装置可通 过计算后确定。过计算后确定。是很难进行实测和计算的。是很难进行实测和计算的。)22(202120gwgvC)2(21ssshgvH)22(202120gwgvC)22(202120gwgvCapapkpvaapgvpNPSH21215.3 汽蚀余量汽蚀余量各各水水泵泵基基准准面面gwgChHppssska2220205.3.2 水泵必需的汽蚀余量水泵必需的汽蚀余量sSSahgvHpp2211如图列出集水池水面与水泵进水口断面如图列出集水池水面与水泵进水口断面1-1的能量方程的能量方程将上式代入式将上式代入式得：得
6、：gwgCpgvpk2222020211当当pK降至临界压力点降至临界压力点pva时时上式写成：上式写成：gwgCpgvpva22220202115.3.2 水泵必需的汽蚀余量水泵必需的汽蚀余量gwgCpgvpva2222020211汽蚀基本方程式汽蚀基本方程式2)(nnNPSHNPSHrrHsgv221 5.4 水泵安装高度水泵安装高度 5.4.1、水泵允许吸上真空高度、水泵允许吸上真空高度HS定义定义:指水泵在标准况下运转时，水泵吸入口处所允许的最大吸上指水泵在标准况下运转时，水泵吸入口处所允许的最大吸上真空值。是表示离心泵和卧室混流泵吸水性能的一种方式。真空值。是表示离心泵和卧室混流泵吸
7、水性能的一种方式。gwgvChgvHppsssvaa22)2(20212021gvgwCpphgvHHvaasSSV22221202021由式由式则：则：为了运行安全，水泵厂将上式引入为了运行安全，水泵厂将上式引入了了 安全值安全值0.5mH2O,则表示为：则表示为：gvgwCppHvaas2)5.02(2120205.4 水泵安装高度水泵安装高度 5.4.1、水泵允许吸上真空高度、水泵允许吸上真空高度HS 水泵样本中给出的水泵样本中给出的HS是标准状态下确定的值。在一是标准状态下确定的值。在一定的外界条件下，定的外界条件下，Hs值反映了水泵自身的吸水性能，它值反映了水泵自身的吸水性能，它与允
8、许汽蚀余量的关系为：与允许汽蚀余量的关系为：gvNPSHHPs224.033.1012sSSShgvHH212sSSahgvHpp2211 5.4 水泵安装高度水泵安装高度5.4.2 计算水泵安装高度计算水泵安装高度HSS 水泵进水口处的真空值如果小于等于水泵的允许吸上真水泵进水口处的真空值如果小于等于水泵的允许吸上真空高度空高度Hs，水泵不会发生汽蚀，因此得到水泵的最大安装，水泵不会发生汽蚀，因此得到水泵的最大安装高度为：高度为：以吸水池水面为基准面以吸水池水面为基准面,列出列出0-0与与1-1断面的能量方程。断面的能量方程。sSSavhgvHppH2121 水泵厂给出的水泵厂给出的HS值，
9、是在标准状况下得出的，即大气值，是在标准状况下得出的，即大气压力为压力为10.33mH2O、水温为、水温为20时，以清水在额定转速时，以清水在额定转速下通过汽蚀试验得出的。当使用条件改变，对下通过汽蚀试验得出的。当使用条件改变，对HS应该进应该进行修正。行修正。（1）转速改变，）转速改变，HS可按下式进行近似修正可按下式进行近似修正 HS=10-（10 HS）（）（）2 （2）大气压和温度改变，）大气压和温度改变，HS可按下式进行修正可按下式进行修正 HS =HS +（ha -10.33）-（hv -0.24）nn5.4.2计算水泵安装高度计算水泵安装高度HSSsmDQv/83.2025.01214.32.044221）（sSSShgvHH212例题：12Sh-9型水泵的允许吸上真空高度Hs=4.5m，水泵运行时的流 量为Q=0.2m3/s，吸水井最低水位为13.85m，吸水管阻力系数 为S吸=50s2/m5，试确定水泵的安装高程。解：先确定水泵进口处的流速，HSS 的确定：由 得：mHSS09.22.0508.9283.25.422水泵的最大安装高程水泵的最大安装高程 =13.85+2.09=15.94 mgvHppsva221gvNPSHppHrraS2)(21
