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汽蝕的產(chǎn)生原因
汽蝕是液力機(jī)械中常見的故障之一,由于進(jìn)口池或管路設(shè)計(jì)不合理,以及未充分考慮大氣壓、溫度、介質(zhì)氣化壓力的變化等常常因?yàn)槠g而引起泵的過(guò)早失效。
已經(jīng)安裝服役的泵幾乎沒有辦法完全克服泵本身汽蝕性能差造成的汽蝕破壞(《泵手冊(cè)》**分冊(cè))。本文將主要介紹減輕在役泵汽蝕破壞的方法,這些方法在實(shí)際應(yīng)用中均取得了明顯的效果。
一、汽蝕的產(chǎn)生原因
汽蝕是由液體汽化引起的,液體分子逸出液體表面,成為氣體分子的過(guò)程,稱為“汽化”。液體的汽化程度與壓力的大小、溫度高低有關(guān)。溶解于液體中的氣體,在壓力和溫度變化時(shí)也會(huì)釋放出來(lái),形成汽穴。當(dāng)液體內(nèi)部壓力下降,低于液體在該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí),在局部區(qū)域形成汽泡或汽穴;而在壓力升高的地方汽泡突然被四周的壓力壓破,液流因慣性以極高的速度向汽泡的中心擠壓,對(duì)設(shè)備造成水力沖擊。這種微泡的產(chǎn)生、潰裂以及對(duì)過(guò)流表面產(chǎn)生物理和化學(xué)作用的整個(gè)過(guò)程稱為汽蝕。
如果液體中不含任何雜質(zhì),即使在壓力很低時(shí)也不會(huì)發(fā)生汽蝕。國(guó)外的汽蝕研究者通過(guò)試驗(yàn)認(rèn)為,超高純水的抗拉強(qiáng)度(即產(chǎn)生空穴的極限)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)通常的金屬材料的抗拉強(qiáng)度。但通常的液體中總是含氣體或固體,這些雜質(zhì)成為汽蝕核子,在一定條件下誘發(fā)空穴的發(fā)生。含砂水流由于水與砂的比重不同,砂粒運(yùn)動(dòng)軌跡與流線脫離,可能會(huì)加速汽蝕的發(fā)生。筆者在論文“泥漿泵的汽蝕及抗磨抗汽蝕材料” (《潤(rùn)滑與密封》1993)中進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
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