泵和压缩机-(离心泵的汽蚀与吸入特性)课件.ppt

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1、本节重点：1.离心泵的汽蚀过程离心泵的汽蚀过程，汽蚀对泵工作的影响，汽蚀对泵工作的影响；2.有效汽蚀余量有效汽蚀余量ha的计算公式及其影响因素的计算公式及其影响因素；3.泵必须的汽蚀余量泵必须的汽蚀余量hr物理含义及其影响因素物理含义及其影响因素；4.吸上真空度的计算公式及其影响因素；吸上真空度的计算公式及其影响因素；5.允许吸上真空度的计算和修正公式及其影响因素；允许吸上真空度的计算和修正公式及其影响因素；6.允许几何安装高度的计算公式。允许几何安装高度的计算公式。7.提高离心泵抗汽蚀性能的措施。提高离心泵抗汽蚀性能的措施。8.液体的粘度对离心泵性能参数的影响液体的粘度对离心泵性能参数的影响

2、9.课后作业：教材章后习题课后作业：教材章后习题19、习题、习题21第一章第一章 离心泵离心泵 根据离心泵工作原理根据离心泵工作原理:液流的吸入动力：压差液流的吸入动力：压差 pA-pK pA吸入罐压力吸入罐压力 pK叶轮入口最低压力叶轮入口最低压力pK，泵的吸入能力泵的吸入能力极限情况时：极限情况时：pK pv，即即在在泵泵入入口口处处液液体体具具有有的的能能头头除除了了要要高高出出液液体体的的气气化化压压力力pv外外，还还应应当当有有一一定定的的富富余余能能头头，这这个个富富余余能能头头称称为为汽汽蚀蚀余余量量，用用符符号号h表表示示，国国外外一一般般叫叫做做净净正正吸吸上上水水头头，用用

3、NPSH表表示示(Net Positive Suction Head)。汽汽蚀蚀余余量量又又分分为为有有效效汽汽蚀蚀余余量量ha和泵必须的汽蚀余量和泵必须的汽蚀余量 hr。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性吸入罐液面至泵入口的能量平衡方程：吸入罐液面至泵入口的能量平衡方程：式中式中 cA吸入罐液面的液体流速，一般认为吸入罐液面的液体流速，一般认为 ZS-ZA即泵的安装高度，即泵的安装高度，m，令，令 hA-S吸入管路内流动损失，吸入管路内流动损失，J/kg pA吸入罐液面上的压力，吸入罐液面上的压力，Pa。则则1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特

4、性 2泵必须的汽蚀余量泵必须的汽蚀余量hr 它反映液流从泵入口到叶轮内最低压力点它反映液流从泵入口到叶轮内最低压力点K处的全部能处的全部能头损失，用头损失，用hr表示。表示。hr，泵越不易发生汽蚀，这时要求泵入口处的富余能，泵越不易发生汽蚀，这时要求泵入口处的富余能量量ha也可以小一些。即也可以小一些。即 为了进一步了解为了进一步了解hr的物理意义，分析它与那些参数有关，的物理意义，分析它与那些参数有关，现用伯努利方程来研究液体从泵入口流到现用伯努利方程来研究液体从泵入口流到K点时的能量平衡点时的能量平衡关系关系:液体流到液体流到K点时压力仍高于饱和蒸汽压，不致汽化点时压力仍高于饱和蒸汽压，不

5、致汽化汽化发生。汽化发生。对于小泵，可近似认为对于小泵，可近似认为ZK=ZS;1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 阻阻力力损损失失hS-K主主要要包包括括以以下下两两部部分分局局部部阻阻力力损损失失和和压压力力降低：降低：(1)从从泵泵吸吸入入口口S到到叶叶轮轮叶叶片片入入口口1-1断断面面的的过过流流截截面面积积一一般般是是逐逐渐渐收收缩缩的的，所所以以在在流流量量一一定定的的情情况况下下，液液体体的的流流速速要要升升高高，而而压压力力要要降降低低，同同时时还还产产生生局局部部流流动动阻阻力力损损失失。这这部部分分阻阻力力损损失失可可用用叶叶轮轮进进口口平平均均流流

6、速速cO和和局局部部阻阻力力系系数数的的乘积表示为乘积表示为 (2)当当液液流流进进入入叶叶轮轮流流道道，以以相相对对速速度度w1绕绕流流叶叶片片头头部部时时，由由于于液液流流急急剧剧转转弯弯，流流速速要要加加快快，并并且且分分布布也也不不均均匀匀，造造成成液液流流压压力力降降低低，同同时时还还产产生生流流动动损损失失，消消耗耗部部分分压压能能。这这部部分分阻阻力力损损失失可可用用液液流流相相对对速速度度w1和和阻阻力力系系数数2乘乘积积表表示示为为1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 上式就是离心泵发生汽蚀的判别式，等号左端为有效上式就是离心泵发生汽蚀的判别式，等号左

7、端为有效汽蚀余量汽蚀余量ha，右边实际上是从泵入口到叶轮最低压力点，右边实际上是从泵入口到叶轮最低压力点K的液流阻力损失。其数值定义为泵必须的汽蚀余量的液流阻力损失。其数值定义为泵必须的汽蚀余量hr。式中式中 cO叶轮进口处的平均流速，叶轮进口处的平均流速，ms：wl叶片入口处液流的相对速度叶片入口处液流的相对速度ms，1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 1 绝对流速变化及流动损失引起的阻力系数，绝对流速变化及流动损失引起的阻力系数，与泵入口几何形状有关，根据试验的统计数据为与泵入口几何形状有关，根据试验的统计数据为1=1.21.4。2液流绕流叶片头部引起的阻力系数，

8、试验证明液流绕流叶片头部引起的阻力系数，试验证明2与液流绕流叶片头部的冲角有关也和叶片数、叶片头部与液流绕流叶片头部的冲角有关也和叶片数、叶片头部形状有关。一般在无冲击流入叶轮的情况下，取形状有关。一般在无冲击流入叶轮的情况下，取2=0.20.4。公式说明了公式说明了hr就是液流进入泵后，在未从叶轮获得就是液流进入泵后，在未从叶轮获得能头前，因流速变化和流动损失引起的压力能头降低的数能头前，因流速变化和流动损失引起的压力能头降低的数值。影响值。影响hr大小的主要因素是泵的结构，如吸入室与叶大小的主要因素是泵的结构，如吸入室与叶轮进口的几何形状，以及泵的转速和流量等，而与吸入管轮进口的几何形状，

9、以及泵的转速和流量等，而与吸入管路系统无关。所以，路系统无关。所以，hr大小，在一定程度上表示泵本身大小，在一定程度上表示泵本身抗汽蚀的能力，也是离心泵的一个重要性能参数。抗汽蚀的能力，也是离心泵的一个重要性能参数。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 三、吸上真空度三、吸上真空度 装置的有效汽蚀余量装置的有效汽蚀余量ha所表示的泵入口处的液体能量，所表示的泵入口处的液体能量，不易直接测量出来。直接用仪表测量得到的是泵入口法兰处不易直接测量出来。直接用仪表测量得到的是泵入口法兰处所装的真空表读数，它反映了吸入罐液面上的大气压力能头所装的真空表读数，它反映了吸入罐液面上的

10、大气压力能头与泵入口处压力能头的差，通常称为与泵入口处压力能头的差，通常称为“吸上真空度吸上真空度”，用符，用符号号HS表示，即表示，即式中式中pa当地大气压，当地大气压，Pa由上式得由上式得 ，代入，代入有效汽蚀余量定义式有效汽蚀余量定义式1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 当吸上真空度当吸上真空度HS值越大，泵入口处压力值越大，泵入口处压力pS就越小，就越小，ha也越小，说明泵容易发生汽蚀。也越小，说明泵容易发生汽蚀。利用利用ha=hr 的条件，可以求出汽蚀临界状态下的吸上的条件，可以求出汽蚀临界状态下的吸上真空度，称为最大吸上真空度，为真空度，称为最大吸上真空度

11、，为 为保证泵安全运转而不发生汽蚀，泵的吸上真空度为保证泵安全运转而不发生汽蚀，泵的吸上真空度HS要要比（比（HS)max小，即留有安全裕量小，即留有安全裕量K，得到泵的，得到泵的允许吸上真空允许吸上真空度度HS，工程常用，工程常用m表示为表示为 机械工业部门规定此安全裕量机械工业部门规定此安全裕量K=0.30.5m。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 为了分析影响为了分析影响HS大小的因素，将式大小的因素，将式代入吸入真空度定义公式，得到代入吸入真空度定义公式，得到 若吸入罐液面上压力若吸入罐液面上压力pA为当地大气压力，即为当地大气压力，即pA=pa，则变，则变为

12、为 由此可知，吸上真空度由此可知，吸上真空度HS与离心泵的几何安装高度与离心泵的几何安装高度Hg1，吸入管内流速，流动损失和液面压力的大小有关。，吸入管内流速，流动损失和液面压力的大小有关。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 因因为为对对于于一一台台结结构构尺尺寸寸已已定定的的泵泵，在在一一定定转转速速和和流流量量下下，hr是是一一个个定定值值。而而装装置置有有效效汽汽蚀蚀余余量量ha是是随随装装置置操操作作条条件件的的变变化化而而变变化化的的。于于是是在在试试验验时时，在在一一定定的的转转速速和和流流量量下下，只只改改变变ha（如如降降低低液液面面上上的的压压力力等

13、等）的的大大小小，使使泵泵刚刚开开始始发发生生汽汽蚀蚀（一一般般规规定定取取断断裂裂特特性性上上扬扬程程下下降降1时时作作为为泵泵开开始始发发生生汽汽蚀蚀的的点点)，由由于于这这时时ha=hr，从从而而测测出出了了该该泵泵在在这这个流量下的个流量下的hr值。变换几个流量值，测出相应的值。变换几个流量值，测出相应的hr。在每个在每个hr值上再加上安全值上再加上安全裕量，即可画出裕量，即可画出h-Q性能性能曲线，或称泵的吸入特性。通曲线，或称泵的吸入特性。通常将常将h-Q曲线与离心泵的曲线与离心泵的基本特性画在一起，如图所示。基本特性画在一起，如图所示。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵

14、的汽蚀与吸入特性 目目前前在在我我国国除除油油泵泵外外，大大多多数数离离心心泵泵制制造造厂厂不不给给出出h-Q曲曲线线，常常是是用用允允许许吸吸上上真真空空度度HS-Q曲曲线线来来反反映映泵泵的的汽汽蚀蚀性性能能。因因为为泵泵入入口口处处吸吸上上真真空空度度HS与与流流量量Q之之间间的关系更便于通过汽蚀实验来确定。的关系更便于通过汽蚀实验来确定。在在离离心心泵泵的的工工作作范范围围内内，允允许许吸吸上上真真空空度度HS是是随随流流量量而而变变化化的的。一一股股来来说说，随随着着流流量量的的增增加加，HS是是下下降降的的，图所示为图所示为HS-Q吸入性能曲线。吸入性能曲线。应应当当注注意意，离离

15、心心泵泵样样本本上上给给出出的的HS值值，是是泵泵制制造造厂厂在在标标准准大大气气压压下下用用20清清水水作作汽汽蚀蚀实实验验测测出出的的。若若用用泵泵地地点点的的大大气气压压力力和和清清水水温温度度与与上上述述实实验验条条件件不不同同时时，则则应应对对样样本本上上绐绐出出的的HS用用下式进行修正，下式进行修正，1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性式中式中 HS修正后的允许吸上真空度，修正后的允许吸上真空度，m；HS 泵样本上绐出的允许吸上真空度，泵样本上绐出的允许吸上真空度，m；泵使用地点的大气压力能头，泵使用地点的大气压力能头，m；在输送温度下液体的饱和蒸气压力能头

16、，在输送温度下液体的饱和蒸气压力能头，m。各种温度下水的饱和蒸气压见附录二。各种温度下水的饱和蒸气压见附录二。不同温度下几种油品的饱和蒸气压力能头见教材。不同温度下几种油品的饱和蒸气压力能头见教材。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 将允许吸上真空度将允许吸上真空度HS代替上式内的代替上式内的HS，便可得，便可得到保证泵不发生汽蚀的到保证泵不发生汽蚀的允许几何安装高度，即允许几何安装高度，即Hg1 当吸入罐液面上压力为当地大气压，即当吸入罐液面上压力为当地大气压，即pA=pa时，则时，则 上上式式说说明明，只只要要泵泵的的实实际际吸吸入入管管路路安安装装高高度度不不超

17、超过过Hg1值值，泵泵入入口口处处的的实实际际吸吸上上真真空空度度也也就就不不会会超超过过HS值值，泵泵便便不不会会发发生生汽汽蚀蚀，这这样样就就合合理理地地解解决决了了泵泵吸吸入入管管路的设计问题。路的设计问题。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性若吸入罐液面上压力若吸入罐液面上压力pA=pa时，上式变为时，上式变为式中式中 hA-S吸入损失吸入损失,m，h允许汽蚀余量允许汽蚀余量,m。2由由h确定泵的允许几何安装高度确定泵的允许几何安装高度Hg1 国产油泵样本上多给出国产油泵样本上多给出h-Q性能曲线，即知道了泵性能曲线，即知道了泵的允许汽蚀余量的允许汽蚀余量h。根

18、据泵不发生汽蚀的安全条件。根据泵不发生汽蚀的安全条件ha=h，代入式，代入式则可得到保证泵不发生汽蚀的允许几何安装高度为则可得到保证泵不发生汽蚀的允许几何安装高度为1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 则两台泵则两台泵hr之比可表示为之比可表示为 对于两台几何相似，工况相似的泵，因进口流动相似，对于两台几何相似，工况相似的泵，因进口流动相似，对应的阻力系数对应的阻力系数相等，速度比值相同，即相等，速度比值相同，即所以所以按照代数等比定律，也可写成按照代数等比定律，也可写成1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用即即 上上式式就就是是汽汽蚀蚀相相似

19、似定定律律的的表表达达式式，它它是是从从进进口口流流动动相相似似条条件件建建立立的的关关系系式式。它它指指出出两两台台相相似似泵泵的的必必须须汽汽蚀蚀余余量量之之比比等等于于叶叶轮轮进进口口直直径径D1和和转转速速n乘乘积积的的平平方方比比。对对于于同同一一台台泵泵，因因D1=D1，则，则 上上式式表表明明对对同同一一台台泵泵，当当转转数数变变化化时时，泵泵必必须须汽汽蚀蚀余余量量hr随随转转速速的的平平方方成成正正比比地地改改变变，即即当当转转速速增增加加后后，hr成成平平方方增增加加，泵的抗汽蚀性能急剧变坏。泵的抗汽蚀性能急剧变坏。实实践践证证明明，当当两两台台泵泵的的入入口口几几何何尺尺

20、寸寸和和转转速速都都相相差差不不大大时时，上上式式的的计计算算结结果果与与实实际际情情况况较较为为符符合合。经经验验表表明明，当当转转速速在在偏偏离设计值的离设计值的25%范围内，用后式计算的结果误差不大。范围内，用后式计算的结果误差不大。1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用 2 汽蚀比转数汽蚀比转数 根据相似定律式有根据相似定律式有 根据汽蚀相似定律有根据汽蚀相似定律有将上两式合并，消去线性尺寸将上两式合并，消去线性尺寸D1，整理得，整理得1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用式中常数用式中常数用S表示，称为汽蚀比转速。上式是国外常采用表

21、示，称为汽蚀比转速。上式是国外常采用的，而我国习惯采用下式：的，而我国习惯采用下式：式中式中 Q最佳工况下的流量。最佳工况下的流量。m3/s，对双吸泵，应以，对双吸泵，应以Q/2代入计算；代入计算；n转速，转速，r/min；hr必须汽蚀余量，必须汽蚀余量，m。C与与S在实质上无任何区别，仅将在实质上无任何区别，仅将C值放大了值放大了103/4倍，倍，使计算值不同。使计算值不同。1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用 汽汽蚀蚀比比转转数数是是在在泵泵入入口口几几何何相相似似、运运动动相相似似和和动动力力相相似似的的条条件件下下推推导导出出来来的的，所所以以，对对于于一一

22、组组入入口口形形状状（叶叶轮轮入入口口及及吸吸入入室室）几几何何相相似似，运运动动相相似似的的泵泵，它它们们的的汽汽蚀蚀比比转转数数应应相相等等。泵泵的的汽汽蚀蚀余余量量hr越越小小，汽汽蚀蚀比比转转数数越越大大，则则泵泵的的抗抗汽汽蚀蚀性性能能越越好好，所所以以C值值大大小小可可作作为为表表示示泵泵汽汽蚀蚀性性能能好好坏坏的的一一个个参参数数。C值值大大小小与与泵泵的的扬扬程程无无关关，即即和和出出口口参参数数无无关关，因因此此提提高高泵泵的的抗抗汽汽蚀蚀性性能能，只只需需研研究究泵泵入入口口部分的几何参数。部分的几何参数。目前，各类离心泵的汽蚀比转数的大致范围如下：目前，各类离心泵的汽蚀比

23、转数的大致范围如下：对对于于汽汽蚀蚀性性能能要要求求不不高高，主主要要考考虑虑提提高高效效率率的的泵泵，C值值大大致致为为600800；对对兼兼顾顾汽汽蚀蚀和和效效率率的的泵泵，C值值约约为为8001200；对对汽汽蚀蚀性性能能要要求求较较高高的的泵泵，如如锅锅炉炉给给水水泵泵等等，C值可达值可达16003000。1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用 汽蚀比转数在泵的使用和设计中，广泛用来衡量泵抗汽汽蚀比转数在泵的使用和设计中，广泛用来衡量泵抗汽蚀性能的好坏，可根据模型泵的汽蚀比转数值计算出蚀性能的好坏，可根据模型泵的汽蚀比转数值计算出hr，即即 也可以根据泵的使用

24、条件，确定泵不发生汽蚀的允许转也可以根据泵的使用条件，确定泵不发生汽蚀的允许转速，即速，即式中式中 （0.30.5是汽蚀安全余量）是汽蚀安全余量）1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用 七、提高离心泵抗汽蚀性能的措施七、提高离心泵抗汽蚀性能的措施 由于汽蚀会严重影响泵的正常工作，所以必须采取措施由于汽蚀会严重影响泵的正常工作，所以必须采取措施防止汽蚀的发生。根据前面的分析可知，泵的汽蚀是由泵本防止汽蚀的发生。根据前面的分析可知，泵的汽蚀是由泵本身的抗汽蚀性能和吸入装置条件决定的。身的抗汽蚀性能和吸入装置条件决定的。于是，提高离心泵抗汽蚀性能有两方面措施，一是改进于是，

25、提高离心泵抗汽蚀性能有两方面措施，一是改进泵进口的结构参数，使泵具有较小的汽蚀余量，或采用耐汽泵进口的结构参数，使泵具有较小的汽蚀余量，或采用耐汽蚀材料，以提高泵的使用寿命；另一方面是正确合理地设计蚀材料，以提高泵的使用寿命；另一方面是正确合理地设计吸入管路尺寸、安装高度等，使泵入口处有足够的有效汽蚀吸入管路尺寸、安装高度等，使泵入口处有足够的有效汽蚀余量余量ha，从而使泵不发生汽蚀。，从而使泵不发生汽蚀。1提高离心泵本身抗汽蚀性能的措施提高离心泵本身抗汽蚀性能的措施 (1)适当加大叶轮吸入口直径适当加大叶轮吸入口直径DO和叶片入口边宽度和叶片入口边宽度b1，由，由式式可知，可知，1.7 1.

26、7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 故凡是可以减小故凡是可以减小1、2、c0、w1四个参数的各种途径，四个参数的各种途径，都可使泵的都可使泵的hr变小，从而提高了泵的抗汽蚀性能。当适当变小，从而提高了泵的抗汽蚀性能。当适当加大叶轮吸入口直径加大叶轮吸入口直径D0时，即适当地降低了叶轮入口平均时，即适当地降低了叶轮入口平均液体流速液体流速cO；当适当地加大叶片入口边宽度；当适当地加大叶片入口边宽度bl时，即适当地时，即适当地降低了叶片入口处相对速度降低了叶片入口处相对速度w1；此外，合理地改进叶轮吸；此外，合理地改进叶轮吸入口或吸入室的形状等。其结果都可适当地降低入口或吸入室的形状

27、等。其结果都可适当地降低hr。改善。改善了泵的吸入性能。实践证明，加大了泵的吸入性能。实践证明，加大D0和加宽和加宽b1同时配合使用同时配合使用效果较好。效果较好。(2)采用双吸式叶轮采用双吸式叶轮 双吸式叶轮相当于两个单吸叶轮背双吸式叶轮相当于两个单吸叶轮背靠背地井合在一起工作，使每侧通过的流量为总流量的一靠背地井合在一起工作，使每侧通过的流量为总流量的一半，从而使半，从而使c0减小。双吸式叶轮的减小。双吸式叶轮的hr仅为单吸叶轮的仅为单吸叶轮的0.63倍，所以双吸式叶轮具有较好的抗汽蚀性能。倍，所以双吸式叶轮具有较好的抗汽蚀性能。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性

28、 (3)采用合理的叶片进口边位置及前盖板形状采用合理的叶片进口边位置及前盖板形状 有人对下有人对下图所示的四种叶片进口边位置的叶轮，以及图中所示的四种图所示的四种叶片进口边位置的叶轮，以及图中所示的四种前盖板形状进行抗汽蚀性能试验，结果表明，叶片进口边向前盖板形状进行抗汽蚀性能试验，结果表明，叶片进口边向吸入口延伸越多，前盖板的圆弧半径吸入口延伸越多，前盖板的圆弧半径R越大，抗汽蚀性能越越大，抗汽蚀性能越好。当好。当R/R2=0.10.15时，汽蚀余量时，汽蚀余量hr约减小约减小18。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 (4)采采用用诱诱导导轮轮 诱诱导导轮轮装装在在

29、泵泵的的第第一一级级叶叶轮轮的的前前面面，又又叫叫前前置置诱诱导导轮轮，如如图图所所示示，诱诱导导轮轮是是一一个个轴轴流流式式的的螺螺旋旋形叶轮，但与轴流泵叶轮又有显著差别。当液体流过诱导形叶轮，但与轴流泵叶轮又有显著差别。当液体流过诱导轮轮时时，诱诱导导轮轮对对液液体体作作功功而而增增加加能能头头，即即对对进进入入后后面面离离心心叶轮的液体起了增压作用，从而提高了泵的吸入性能。叶轮的液体起了增压作用，从而提高了泵的吸入性能。(5)采采用用抗抗汽汽蚀蚀材材料料 当当使使用用条条件件所所限限，不不可可能能完完全全避避免免发发生生汽汽蚀蚀时时，应应采采用用抗抗汽汽蚀蚀材材料料制制造造叶叶轮轮，以以

30、延延长长叶叶轮轮的的使使用用寿寿命命，一一般般常常用用的的材材料料有有铝铝铁铁青青铜铜9-4，不不锈锈钢钢2Cr13，稀稀土土合合金金铸铸铁铁和和高高镍镍铬铬合合金金等等。实实践践证证明明，材材料料强强度度和和韧韧性性越越高高，硬硬度度和和化化学学稳稳定定性性越越高高，叶叶轮轮流流道道表表面越光，则抗汽蚀性能越好。面越光，则抗汽蚀性能越好。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 2提高装置有效汽蚀余量提高装置有效汽蚀余量ha的措施的措施 由由式式 可可知知，增增大大吸吸液液罐罐液液面面上上的的压压力力pA，合合理理确确定定泵泵的的几几何何安安装装高高度度Hg1，都都可可以

31、以提提高高装装置置的的有有效效汽汽蚀蚀余余量量ha，从从而而使使泵泵不不会会发发生生汽汽蚀蚀。所所以以，许许多多集集输输装装置置常常采采用用灌灌注注头头吸吸入入，即即吸吸入入罐罐液液面面比比泵泵轴轴线线位位置置高高，使使式式内内的的Hg1以以负负值值代代入入计计算算，可可大大为为提提高高ha。长长输输管管线线上上输输油油泵多以正压进泵，相当于增大了泵多以正压进泵，相当于增大了pA，保证泵正常吸入运转。，保证泵正常吸入运转。此此外外，尽尽量量减减小小吸吸入入管管路路阻阻力力损损失失hA-S，降降低低液液体体的的饱饱和和蒸蒸气气压压pv，即即在在设设计计吸吸入入管管路路时时尽尽可可能能选选用用管管

32、径径大大些些，长长度度短短些些，弯弯头头和和阀阀门门少少些些，输输送送介介质质的的温温度度尽尽可可能能低低些些等等措措施，都可提高装置的有效汽蚀余量。施，都可提高装置的有效汽蚀余量。在在泵泵运运行行时时还还应应注注意意转转速速不不应应高高于于规规定定转转速速，因因为为hr与与转转速速的的平平方方成成正正比比。在在一一般般情情况况下下，不不允允许许用用吸吸入入管管路路上上阀门进行流量调节，以免增大阻力损失阀门进行流量调节，以免增大阻力损失hA-S，降低了，降低了ha。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性例例题题1-3 用用2BA-6离离心心水水泵泵自自水水井井抽抽水水，水

33、水面面逐逐渐渐下下降降。若若流流量量为为20m3/h，吸吸入入管管内内径径50mm，吸吸入入管管路路的的阻阻力力损损失失为为0.2m液液柱柱，HS=7.2m，试试计计算算水水面面下下降降到到离离泵泵中中心心轴轴线线几米处，泵开始发生汽蚀几米处，泵开始发生汽蚀?解解 按按题题意意要要求求是是计计算算泵泵的的最最大大几几何何安安装装高高度度Hg1，此此时泵开始发生汽蚀。知时泵开始发生汽蚀。知 由由泵入口流速为泵入口流速为1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性则则井内水面压力就是当地大气压，即井内水面压力就是当地大气压，即pA=ps，则，则 当井内水面下降到离泵轴中心线当井内水

34、面下降到离泵轴中心线7.09米时，泵开始米时，泵开始发生汽蚀，水面再稍下降便严重汽蚀而抽不上水了。发生汽蚀，水面再稍下降便严重汽蚀而抽不上水了。1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性例题例题1-4 一台离心泵，样本给出一台离心泵，样本给出h=4.5m，大气压下，大气压下抽送常温清水。设吸入管路的阻力损失抽送常温清水。设吸入管路的阻力损失hA-S=0.5m。其他。其他条件不变，若只改变使用地点，分别在济南条件不变，若只改变使用地点，分别在济南(海拔高度海拔高度55米米)，兰州，兰州(海拔高度海拔高度1517米）使用，问该泵的允许几何米）使用，问该泵的允许几何安装高度各为多少

35、安装高度各为多少?解解 利用式利用式由附录中查得常温清水的饱和蒸汽压力头为由附录中查得常温清水的饱和蒸汽压力头为根据海拔高度确定济南的大气压头为根据海拔高度确定济南的大气压头为1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性兰州的兰州的则得济南地区泵的允许几何安装高度为则得济南地区泵的允许几何安装高度为则得兰州地区泵的允许几何安装高度为则得兰州地区泵的允许几何安装高度为1.7 1.7 离心泵的汽蚀与吸入特性离心泵的汽蚀与吸入特性 例例题题1-5 一一台台离离心心泵泵在在兰兰州州用用常常温温清清水水试试验验，测测得得(HS)max=5m，吸吸入入口口直直径径200mm，流流量量Q0.

36、0778m3/s,试验转速试验转速n=2960r/min。试分别计算。试分别计算 (1)在在规规定定转转速速n=2900r/min下下，泵泵的的最最小小允允许许汽汽蚀蚀余余量量h=?(2)在规定转速在规定转速n=2900r/min及标准大气压力下，泵允及标准大气压力下，泵允许吸上真空度许吸上真空度HS=?解解 从附录查出常温下水的从附录查出常温下水的 兰州的兰州的 泵的入口速度泵的入口速度1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用 用式用式 先求出在试验转速先求出在试验转速n=2960r/min下的下的hr为为要求规定转速要求规定转速n=2900r/min下的下的hr为为加上安全裕量加上安全裕量K=0.5m，可得允许汽蚀余量，可得允许汽蚀余量1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用 同理，在规定转速同理，在规定转速n=2900r/min下的流量为下的流量为 泵入口流速为泵入口流速为 可得可得在标准大气压下的在标准大气压下的 ，则，则再再减减去去安安全全裕裕量量K=0.5m，便便得得到到标标准准大大气气压压下下的的允允许许吸吸上真空度为上真空度为1.6 1.6 离心泵的相似原理及其应用离心泵的相似原理及其应用