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泵的气蚀现象水和气可以互相转化,这是液体所固有的物理特性,而温度和压力则是造成其转化的条件。
离心泵的安装高度。0.1MPa大气压力下的水,当温度上升到100度时,就开始气化。但在高山上,由于气压较低,水不到100度时就开始气化。如果使水在某一种温度保持不变,逐渐降低液面上的绝对压力,当压力降低到某值时,水同样也会发生气化,这个压力称为不在该温度下的气化压力(或称饱和蒸汽压),用Pv表示。
当水温为20度时,其相应的气化压力为2.4kPa(即0.24mH2O)。如果水在流动过程中,某一局部区域的压力等于或低于与水温相对应的气化压力时水就在该处发生气化。气化发生后,就有大师的蒸汽及溶解在水中的气体逸出,形成许多蒸汽与气体混合的小气泡。当气泡随同水流从低压区流向高压区时,气泡在高压的作用下,迅速凝结而破裂,在气泡破裂的瞬间,产生局部空穴,高压水以极高的速度流向这些原由气泡占有的空间,形成一个冲击。由于气泡中的气体和蒸汽来不及在瞬间全部溶解和凝结,因此,在该冲击力的作用下又分成小气泡,再被高压水压缩、凝结,如此多次反复,在流道表面形成极微小的冲蚀。冲击力形成的瞬间压力可高达几百甚至上千兆帕,冲击频率可达每秒几万次。流道材料表面在水击压力作用下,形成疲劳而遭到严重破坏,从而开始的点蚀到严重的蜂窝状空洞,最后甚至把材料壁面蚀穿,通常把这种破坏现象称为剥蚀。同时,由液体中逸出的氧气等活性气体,借助气泡凝结时放出的热量,也会对金属起化学腐蚀作用。这种气泡的形成发展和破裂的全部过程,称为气蚀现象。
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