
一、為研究(jiu)方便,根據觀(guān)測到的氣泡(pào)形态,把氣蝕(shi)分為以下四(sì)種:
(1)移動氣蝕(shí)。是指由于單(dān)個瞬間氣泡(pao)或小的空穴(xué)所形成的🏃♂️氣(qì)蝕。這些氣泡(pào)在液體中形(xing)成,并随液體(tǐ)流動而增長(zhǎng)🔴、收縮,以至崩(beng)潰。氣泡量多(duo)時,即呈雲霧(wu)狀。
(2)固定氣蝕(shi)。是指附着在(zai)繞流體固定(dìng)邊界上的氣(qì)穴所形成的(de)氣蝕。固定氣(qì)蝕的氣穴與(yu)液體有光滑(huá)的🔅分界面,分(fèn)界面上往📞往(wǎng)可🐆觀察到小(xiao)的移動氣泡(pao)。
(3)旋渦氣蝕。是(shi)指在旋渦産(chǎn)生的氣泡,旋(xuán)渦處的速度(dù)大、壓力低,易(yì)使液體汽化(huà)産生氣泡。旋(xuán)渦氣蝕可以(yǐ)是移動型的(de),也可以是固(gu)定型的。軸流(liu)泵葉片端部(bù)會産生這種(zhong)氣蝕。
(4)振動氣(qi)蝕。是指液體(ti)中因連續高(gāo)振幅、高頻率(lǜ)的壓力波所(suo)形成的氣蝕(shí)。
固壁振動時(shí),在液體中産(chǎn)生壓力脈動(dong),振動達到一(yi)✨定強度後,将(jiang)使液體壓強(qiáng)下降到引起(qi)振動氣蝕。此(cǐ)時在液體和(he)固壁交界處(chù)将産生氣泡(pào)。内燃機的氣(qì)缸套中可發(fa)生這種氣蝕(shi),在泵⚽中并不(bú)多見,但人們(men)利用這種🔴類(lei)型的氣蝕研(yan)制了磁緻振(zhen)動伸縮儀,用(yong)🌏于研究材料(liào)抗氣蝕破壞(huài)的能力。
離心泵葉(ye)輪中經常觀(guan)測到移動氣(qi)蝕和固定氣(qi)蝕。發生🐉氣蝕(shí)時📐,會産生噪(zao)聲和振動。氣(qi)泡崩潰時,微(wei)細射流的高(gao)🌐速沖擊将産(chan)生噪聲,在泵(bèng)附近還将感(gǎn)到振動。在小(xiao)型泵中,有時(shí)🐪并不為人們(men)所🈲感知,這是(shi)因為周圍其(qí)他來源的噪(zao)聲把氣蝕噪(zao)聲掩蓋起來(lái)了。在抽水機(jī)站🔅中,這種噪(zào)聲易于感知(zhī)。因❓此,氣蝕噪(zao)聲的嚴重性(xìng)往往取決于(yu)設備的情況(kuàng),嚴重的氣蝕(shí)噪聲甚至像(xiàng)尖銳的⭐呼嘯(xiào)聲。
(3)具有良好的(de)進水條件。進(jìn)水池内的水(shuǐ)流要平穩均(jun)勻,不✌️産生旋(xuan)渦。進水流道(dao)設計要合理(li),使進入葉輪(lún)的水流速度(dù)和❗壓力分布(bu)均勻,避免局(jú)部低壓區。
(4)調(diao)節工作點。在(zài)水泵運行過(guo)程中,可采用(yong)調節水泵工(gōng)作點的方法(fǎ)減輕氣蝕,對(dui)于離心泵可(ke)以适當減少(shǎo)流❤️量,以減少(shao)△h(氣蝕餘量)或(huo)增大Hs值(允許(xǔ)吸上真空㊙️高(gāo)度)。
(6)塗環氧樹脂(zhi)。在容易發生(sheng)氣蝕的部位(wei)塗一層環氧(yǎng)樹脂,可以提(ti)高葉輪表面(mian)的抗氣蝕性(xing)能,減輕葉輪(lún)表面被氣蝕(shí)破壞的💁程度(du)。
消除了水泵(beng)的氣蝕現象(xiang),就能在一定(ding)程度上減少(shao)水☁️泵振動。
(1)氣(qi)蝕核子理論(lun)。從工程觀點(diǎn)而言,認為當(dang)液體中某處(chu)的壓強💚下降(jiàng)到等于或低(di)于當時液溫(wen)下的汽化壓(yā)強時,就☔會形(xíng)🔞成氣泡,這就(jiù)是氣蝕的初(chu)生。事實上,人(rén)們逐漸認識(shi)到,随着🤩液體(ti)中所含雜質(zhi)的增多或減(jiǎn)少,初生氣蝕(shí)可以👄在高于(yu)或低于汽化(hua)♊壓強的條件(jiàn)下産生。所🐪謂(wei)雜質,是指液(ye)體中含有🔞的(de)可溶和不可(ke)溶氣體,以及(jí)如灰塵之類(lei)的固體質點(dian),其中以不可(kě)溶氣體對氣(qi)蝕初生的影(ying)響大。不可溶(rong)氣體隐藏在(zài)水中雜質的(de)微小縫隙中(zhōng),形成微小✂️的(de)氣泡,氣泡與(yu)液體間形成(cheng)彎月形的交(jiāo)界✉️面。當液體(ti)中壓強降低(di),微小氣泡的(de)體積擴大到(dào)超過縫隙的(de)容積時,就在(zai)升力或流體(ti)動力的作用(yòng)下與固體質(zhi)點脫離而形(xing)成所謂氣體(ti)核子。氣核的(de)尺寸很小,隻(zhi)有幾微米,肉(ròu)眼是不易觀(guan)察到的。當液(ye)體中的壓強(qiang)降低時,氣核(he)就迅速生長(zhǎng)成肉㊙️眼可見(jiàn)的氣泡。氣核(he)較小時,液📱壓(yā)必須在低于(yú)汽化壓強時(shi)才能引起氣(qi)蝕,氣核較大(dà)時📞,則液體壓(yā)強大于汽化(huà)壓強時也可(ke)🏃♀️産生氣蝕。因(yin)此,氣蝕初生(shēng)的壓強并不(bu)固定,而是取(qu)決于液體💋中(zhōng)氣核的大小(xiao)和數量。
(2)黏性(xing)的影響。液體(tǐ)的黏度将使(shǐ)氣泡增長和(he)崩潰的速度(du)緩慢下來,即(jí)對黏性液體(ti)來說,增長和(he)崩潰的時間(jiān)要比非黏性(xìng)液體大得多(duō)。因此,如果液(yè)體的黏性很(hen)大,而液體在(zai)壓強低于汽(qi)化壓強的負(fù)壓區停留的(de)時間短,則由(yóu)于氣泡的體(tǐ)📐積還來不及(jí)增長到足以(yǐ)改變液流結(jie)構那樣大的(de)尺寸,液流中(zhong)的氣蝕🌈現象(xiang)就難以🐪發✔️生(sheng)。事實上,泵的(de)液體因黏性(xìng)而改變流體(ti)動力🏃學特性(xing),而速度分布(bù)的改❓變将可(kě)能加大發生(shēng)氣蝕的危險(xian)。
由此(ci)可知,液體的(de)表面張力越(yue)大,氣泡增長(zhǎng)所需要的🏃♀️壓(ya)差Pv-P就💰越大,而(ér)氣泡崩潰所(suǒ)需的壓差卻(què)越小。這💃🏻意味(wei)着表面張力(lì)加⚽快了崩潰(kui)速度,這樣,氣(qì)泡崩潰時的(de)沖擊力将随(suí)着表面張力(lì)的增大而增(zēng)大。
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