? ? ? ?水泵的氣蝕一直是困擾水泵用戶及水泵設(shè)計(jì)及生產(chǎn)廠家的問題，如果使水泵獲得更好的氣蝕性能是水泵行業(yè)永恒的話題之一，本期話題 ，由長沙水泵廠通過水泵氣蝕的一系列現(xiàn)象作些初步的分析，帶您了解水泵氣蝕的計(jì)算方法及探討改進(jìn)氣蝕性能的辦法，希望能對廣大朋友們有一些啟發(fā)。

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1、水泵的氣蝕余量NPSH。中開式離心水泵

? ? ? ?由于葉輪機(jī)械中流體運(yùn)動的復(fù)雜性，很難從理論上計(jì)算出流場中何處可能出現(xiàn)氣蝕，再加上氣蝕現(xiàn)象不僅僅取決于流體的流動特陛，還取決于流體本身的熱力學(xué) 性質(zhì)，所以，更難于從理論上提出氣蝕發(fā)生的判 據(jù)。因此，在實(shí)踐中往往是采用經(jīng)驗(yàn)加實(shí)驗(yàn)的辦法 來提出氣蝕判據(jù)。水泵的氣蝕余量概念即是其中的重要判據(jù)之一，它既具有一定的理論意義，又是產(chǎn)品驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)之一。

? ? ? ?水泵氣蝕余量有兩個概念：其一是與安裝方式有關(guān)，稱有效的氣蝕余量NPSH．，它是指水流經(jīng) 吸入管路到達(dá)泵吸入口后所余的高出臨界壓力能 頭的那部分能量，是可利用的氣蝕余量，屬于“用戶參數(shù)”；其二是與泵結(jié)本身有關(guān)，稱必需的氣蝕余量NPSH_R，它是流體由泵吸入口至壓力最低處 的壓力降低值，是臨界的氣蝕余量，屬于“廠方參數(shù)”。要確保水泵在運(yùn)行中不氣蝕，必須在安裝上保證NPSH_A≥K×NPSHR，（K為安全裕量)，而后者由制造廠所保證。從這個意義上看，降低水泵氣蝕 余量的意義在于保證水泵的絕對提水高度，滿足 使用要求。 如圖2所示，一般采用下列公式來計(jì)算氣蝕余量

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式中：P₀為下游壓力；P_y為臨界壓力；H_s2為 安裝高度；∑h₃為吸入管路流動損失，包括閥門、 彎頭等處的損失。

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圖2泵氣蝕余量的計(jì)算

? ? ? ?由上式可以看出，NPSH。是一種能量儲備， 較小的NPSH。可使得安裝高度H。較大，這是有利的。

? ? ? ?式中：V₁為葉片進(jìn)口絕對速度；入₁為絕對速 度變化及流動損失引起的壓降系數(shù)，稱絕對速度的不均勻系數(shù)；W₁為葉片進(jìn)口相對速度；入₂為流體繞流葉片頭部引起的壓降系數(shù)，稱葉片的氣蝕系數(shù)。 由上式可以看出，NPSH_R僅與泵本身的運(yùn)動 特性有關(guān)。對設(shè)計(jì)者而言，要求NPSH。盡可能小，以使得泵在安裝上有較充裕的氣蝕儲備。

2、 NPSH_R的分析。

? ? ? ?顯然，NPSH_R的大小取決與泵吸入口出流體運(yùn)動的能量損失。由于流程較 短，這種損失主要體現(xiàn)為流動局部損失。有如下幾方面的因素：

? ? ? ?2.1泵吸入口到葉輪進(jìn)口流道收縮， 流速增加而產(chǎn)生的壓力損失以及流體運(yùn)動自軸向 變?yōu)閺较颍D(zhuǎn)彎處流場不均勻而產(chǎn)生壓力損失；

? ? ? ?2.2流速變化引起的流動損失，體現(xiàn)為壓力降低；

? ? ? ?2.3流體繞流葉片進(jìn)口緣產(chǎn)生的能量損失；

? ? ? ?2.4葉片厚度排擠作用使得進(jìn)口速度增加而產(chǎn)生壓力 損失；

? ? ? ?2.5非設(shè)計(jì)工況下運(yùn)行流體在葉片前緣產(chǎn) 生的沖擊損失；

? ? ? ?2.6葉輪鑄造質(zhì)量不佳、流道表面 不平所致流動粘性損失。

? ? ? ?在上面幾方面的因素之中，難以完全避免的是前兩項(xiàng)；而后幾項(xiàng)則可以通過改進(jìn)設(shè)計(jì)及制造質(zhì)量來使之減少。