离心泵汽蚀现象分析

17.3.1实验目的

（1）观察离心泵产生汽蚀时的现象。

（2）了解汽蚀现象产生的原因和防止方法。

17.3.2 基本原理

离心泵能吸取液体，是由于泵的叶轮在电机驱动下做旋转运动，液体受离心力的作用由叶轮中心向外缘做径向运动，而中心形成真空。叶轮中心处动能、势能都比外缘处小。

该泵如图17-3所示安装。如果泵输送的是水，那么，在0-0、1-1两截面间列出伯努利方程为

在叶轮背面k处压力最小，但无法直接计算。由于pk必须大于水的饱和蒸气压pv，安装高度Hg受pv的限制，如泵的吸入口为常压（即p1＝pa），则

所以离心泵的安装高度是有一定限度的。

如果考虑到安全安装，泵厂必须提供汽蚀余量（NPSH）r

否则就会发生“汽蚀现象”而使泵无法工作。出现这种现象时，液体在叶轮背面大量汽化，产生许多气泡。体积骤然膨胀，扰乱了叶轮入口处液体的流动，这些气泡随液体进入泵体内的高压区时，又被压缩而突然凝结，这就使周围的液体以极大的速度冲向气泡中心的空间。在这些气泡冲击点产生很高的局部压力，不断冲击着叶轮的表面，使叶轮很快受侵蚀损坏，故称“汽蚀”。这个现象产生时，所产生的大量气泡进而使泵体发生震动，并发出噪声，同时泵的流量、扬程、效率都明显地下降，危害极大。

图17-3 泵的安装示意图

图17-4 离心泵汽蚀实验装置

17.3.3 实验装置(www.xing528.com)

汽蚀实验装置是在泵的进口管线上加设一阀门，借以增加泵的吸入管线阻力Σhf来改变泵入口处的压力，当此阀门逐渐关小时，泵口的压力p1就逐渐减小，即泵口的真空度逐渐增大，到一定程度，即叶轮背面最低压处出现液体汽化时，就能观察到离心泵的汽蚀现象。

17.3.4 实验步骤

准备工作

（1）用手盘动离心泵的轴，检查是否转动轻松。

（2）检查泵入口处的阀门是否已打开（应完全打开）。

操作步骤

（1）打开引水阀，往泵体内注水，同时打开泵上方的排气阀。

（2）待泵内注满水时，关闭引水阀，并立即开动电机。

（3）打开离心泵的出口阀门，使泵正常工作。

（4）慢慢地关闭泵入口处的阀门，当真空表读数达到700mmHg时，要细心地观察玻璃泵口和压力表的变化，当真空度约730～750mmHg时就有大量气泡形成，并且压力表指针明显不稳，说明汽蚀现象已开始了。此时，再不能关小进口阀，否则要造成泵的损坏，操作要特别小心。

（5）断开电机开关，打开泵进口阀门。