液体汽化时的压力为液体的汽化压力(饱和蒸汽压力)。液体汽化压力的大小和温度有关。温度越高,由于分子运动更为刚烈,其汽化压力越大。20℃常温清水的汽化压力为'133 8Pa(0.0238kgf/cm:).而ioor水的汽化压力101296Pa( 1.033kgf/cm2)(一个大气压力).所以,常温( 20℃)清水当压力降为233.SPa时,就开始汽化。可见,在一定温度下压力是促成械体汽化的外界因索。
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,械体便产生气泡。把这种产生气泡的现豫称为汽蚀。但是,气泡内的气体,实际上不完全是蒸汽,还包含着以溶解或
核的形式存在的气体(主要是空气)。液体中溶解的气体由于扩散而进入气泡中,将助长气泡的成长。
汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以至破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀的溃灭。
汽蚀发生的阶段和种类
汽蚀的发生可以分为以下几个阶段:
1初生阶段用肉眼或其它手段检测出汽蚀的发生,
2发达阶段初生阶段进一步发展-成为激烈发生的阶段;
3终结(De.yinem)阶段由于压力上升气泡消失的阶段。
汽蚀为以下四种类型:
1游离成移动汽蚀(traveling cavnation);
2固定或附着汽蚀(ixed cavnation):
3旋涡汽蚀( Vonex cavnation);
4振动汽蚀(Vitnmory cavnation)。
游离汽蚀是在流动的液体中产生气泡,刊时在液体中成长,到高压处而溃灭。固定汽蚀是在置于流动中的物体表面或流道边壁上形成空穴•并附着于壁面之上。旋涡汽蚀是在旋涡中低压部分发生空穴,在螺旋桨翼端发生的汽蚀就属于这种汽蚀。振动汽蚀是在大振幅•高频压力脉动液体中发生的汽蚀。进行材料汽蚀破坏实验常常利用这种汽蚀、通常在水力机械中并不多见:在水力机械中往往同时发生移动汽蚀和固定汽蚀。
泵内汽蚀的过程
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处).因为某种原因,抽进液体的绝对压力下降到当时温度下的汽化压力时,液体便在l亥处开始汽化,产生蒸汽、形成气泡。这些气泡随液体向前流动,至某高压处时,气泡周围的高压液体,致使气泡急骤地缩小以至破裂(凝结)。在气泡凝结的同时,液体质点将以高速填充空穴,发生互相撞击而形成水击。这种现象发生在固体壁上将使过流部件受到腐蚀破坏,上述产生气泡和气泡破裂使过流部件遭到破坏的过程就是泵中的汽蚀过程。
自平衡多级泵发生汽蚀的过程如上述差不多,在运行中,产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是自平衡多级泵中的汽蚀过程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪音和振动,并导致泵的性能下降,严重时使泵中液体中断,不能正常工作。