什么是离心泵-定义

离心泵是用于将流体通过转换为流体动力能量的流体的装置。离心泵

离心泵

离心泵是用于运输流体的装置转动动能的转换到了水动力能源流体流动。旋转能量通常来自电动马达汽轮机(如果是涡轮驱动的给水泵)。离心泵用于比任何其他类型的泵更多的工业应用。最常见的离心泵是蜗壳泵。

它是如何工作的?

在泵的蜗壳中,流体通过轴向进入泵叶轮的眼睛低压区)以高速旋转。当叶轮和叶片旋转时,它们将动量传递到进入的流体。的流体加速从泵追逐径向向外,在叶轮眼中形成真空,该眼睛在泵中连续地将更多流体绘制到泵中。作为流体的速度增加它的动能增加.高动能的流体被挤出叶轮区进入蜗壳.在蜗壳中,流体通过连续流过增加横截面积,那里的动能转化为流体压力(根据88top优德官网中文版 ).

叶轮叶片通常是后弯的,但也有径向和前弯叶片设计。根据使用的设计,输出压力略有变化。叶片可能是打开或关闭.也扩散器可以配有固定的叶片来帮助引导流量走向出口。传递给液体的能量对应于叶轮边缘的速度。的更快的叶轮旋转或更大的叶轮是个更高的速度头是。

离心泵的原理-最小

叶轮和扩散器

泵理论 - 欧拉涡轮机方程式
欧拉涡轮机方程式,有时称为欧拉方程泵,在…中起核心作用涡轮机械当它连接具体工作Y.以及叶轮中的几何和速度。该等式基于概念角动量守恒能量守恒

欧拉涡轮机方程是:

T轴转矩:=ρQ (r2VT2.- r1VT1.

水马力:Pw=ω。T=ρQ (u2VT2.- u1VT1.

泵头:h = pw/ ρgQ = (u2VT2.- u1VT1.) / g

在哪里

  • r1r2叶轮直径分别在进口和出口。
  • u1u2叶轮的绝对速度(u1= R.1.分别在入口和出口处。
  • VT1.VT2.流动的切向速度分别在进口和出口。

欧拉方程透平机

欧拉涡轮机方程可以用来预测改变叶轮几何形状对.当我们处理水泵或涡轮时,这并不重要。如果扭矩和角速度的标志,在流体(泵或压缩机)上进行工作。如果扭矩和角速度相反的符号从液体(涡轮机)中提取工作。因此,对于涡轮机和泵的设计方面,欧拉方程非常有用。

举例:泵的性能计算
泵头计算在这个例子中,我们将看到如何预测
  • 设计流量
  • 水马力
  • 泵头

离心泵。此性能数据将来自于欧拉涡轮机方程:

T轴转矩:=ρQ (r2VT2.- r1VT1.

水马力:Pw=ω。T=ρQ (u2VT2.- u1VT1.

泵头:h = pw/ ρgQ = (u2VT2.- u1VT1.) / g

给定是离心水泵的以下数据:

  • 叶轮直径在入口和出口
    • r1= 10厘米
    • r2= 20厘米
  • 转速= 1500转/分(每分钟转数)
  • 入口处的叶片角度β1= 30°
  • 出口处的叶片角度β2= 20°
  • 假设入口和出口处的叶片宽度是:b1= B.2= 4厘米

解决方案:

首先,我们要计算径向流速在出口。由速度图可知,径向速度等于(我们假设流动完全垂直于叶轮进入,所以速度的切向分量为零):

Vr1= U.1Tan 30°= ω r1TAN 30°=2πx(1500/60)x 0.1 x tan 30°=9.1米/秒

径向分量的流速决定了多少容积流量进入叶轮.所以,当我们知道Vr1在入口处,我们可以确定排放根据下面的方程。b在这里1表示叶轮在入口处的叶片宽度。

2πr1.b1.Vr1= 2π x 0.1 x 0.04 x 9.1 =0.229米3./ s.

为了计算水马力(Pw要求,我们要确定出口切向流速VT2.,因为已经假设入口切向速度vT1.等于零。

出口径向流速度由保护问

Q = 2πr2.b2.Vr2Vr2= Q / 2π.r2.b2= 0.229 / (2π x 0.2 x 0.04) =4.56米/秒

从图(速度三角形)叶片出口角度:β2,可以很容易地表示如下。

COTβ.2= (u2- - - - - - VT2./五)r2

因此出口切向流速VT2.是:

VT2.u2- - - - - - Vr2.床20°r =ω2- - - - - - Vr2.Cot 20°= 2π x 1500/60 x 0.2 - 4.56 x 2.75 = 31.4 - 12.5 =18.9米/秒。

那么所需的水马力是:

Pwρ Q u2VT2.= 1000 [kg / m3.] x 0.229 [m3.[m/s] x 31.4 [m/s] x 18.9 [m/s] = 135900 W =135.6 kW.

泵扬程为:

P H≈w/(ρgq)= 135900 / (1000 x 9.81 x 0.229) =60.5米

离心泵的主要部件

离心泵 - 分钟每台离心泵都由数百个部件组成。有几个部件,实际上每一个离心泵都有共同之处。这些组件可以细分为湿部机械端

湿部泵的部分包括那些决定泵的水力性能.两个初级湿末端是叶轮套管.在某些情况下,第一径向轴承可以是水润滑。在这种情况下,也可以属于湿末端。

机械端包括那些部分支撑壳体内的叶轮.泵的机械端包括泵轴密封、轴承轴套

这些组件旨在执行特定任务:

  • 叶轮和扩散器叶轮。叶轮是一种用于增加流动动能的转子。
  • 套管(蜗壳)。外壳包含液体,起着缓冲作用压力容器船引导液体流动出去离心泵。的蜗壳是一种弯曲漏斗,在接近排放端口时增加了区域。的蜗壳离心泵的壳体是用来接收由叶轮泵出的流体,从而减慢流体的流速的。因此,根据88top优德官网中文版 ,蜗壳通过降低速度,增加压力,将动能转化为压力。有些离心泵含有扩散器。扩压器是围绕在叶轮周围的一组固定叶片。扩压器引导流量,允许更渐进的膨胀,因此提高离心泵的效率。
  • 轴(转子)。叶轮安装在轴上。轴是将扭矩从电机传递到叶轮的机械部件。
  • 轴密封。离心泵设置有填料环或机械密封,这有助于防止泵送液体的泄漏。
  • 轴承。轴承限制轴(转子)的相对运动,并减少旋转轴和定子之间的摩擦。至少有5种常见类型的轴承,每个轴承都在不同的原理上运行:
    • 滑动轴承
    • 滚动体轴承
    • 宝石轴承
    • 流体轴承
    • 磁轴承

离心泵中的叶轮类型

开放式,半开放式闭合叶轮叶轮设计最重要的因素用于确定离心泵的性能。一个适当设计的叶轮优化流量减少乱流最大限度地提高效率

离心泵的叶轮可以是三种基本类型

  • 打开叶轮。打开的叶轮有叶片自由的两侧。开式叶轮结构薄弱。它们通常用于小直径、廉价的泵和处理悬浮固体的泵。
  • 半开的叶轮.叶片的一边是自由的,另一边是封闭的。裹尸布增加了机械强度。它们还提供比开放式叶轮更高的效率。它们可用于中等直径的泵和含有少量悬浮固体的液体。为了使再循环和其他损失最小化,在叶轮叶片和机匣之间有一个小的间隙是非常重要的。
  • 封闭的叶轮.叶片位于两个圆盘之间,全部铸造。它们用于大型泵,具有高效率和低所需的泵净正面吸头.闭式叶轮离心泵是处理透明液体最广泛使用的泵。它们依赖于叶轮和泵壳上的封闭间隙磨损环。闭式叶轮不仅因为叶轮的存在而更加复杂和昂贵,而且还需要额外的磨损环。

叶轮叶片可为:

  • 向后弯曲刀片设计(优先设计由于性能曲线负斜率)
  • 径向叶片设计
  • 前进弯曲叶片设计(由于坡度为正,这种设计可能导致泵喘振)

叶轮可以是:

  • 单吸引力.单吸式叶轮允许液体从一个方向进入刀片的中心。
  • 双吸.双吸叶轮允许液体从两侧同时进入叶轮叶片的中心。这减少了施加在轴上的力。

单吸与双吸叶轮min

叶轮和扩散器根据使用的设计,输出压力略有变化。刀片可以打开或关闭。也扩散器可以安装固定叶片,以帮助引导流体流向出口。传递给液体的能量对应于叶轮边缘的速度。叶轮旋转速度越快或叶轮越大,其速度扬程越高。

一般来说,离心泵可以基于流体流过泵的方式分类。它不是基于叶轮的分类,但它基于设计泵壳叶轮.通过离心泵的三种流量是:

  • 径向流
  • 混合流量(部分径向,零件轴向)
  • 轴流(螺旋桨类型)
反应堆冷却剂泵的主要部件
也可以看看:反应堆冷却剂泵

反应堆冷却剂泵反应堆冷却剂泵用于在主电路周围泵送初级冷却剂。反应器冷却剂泵的目的是提供强制初级冷却剂流动移走和转移所产生的热量反应堆堆芯这些泵有很多设计,主冷却剂回路也有很多设计。泵之间有显著的差异不同的反应器类型.本文专注于RCPS压水反应堆.大多数PWR都使用四个或四个循环设计中的四个RCP。

通常反应堆冷却泵是强大的,它们可以消耗每个最多6兆瓦因此它们可以在反应堆启动前用于加热主冷却剂。

大多数RCP都是垂直的安装在主回路的冷段,也可以直接连接到蒸汽发生器。反应堆冷却剂在高压和高温下进入泵的吸入侧(〜16MPa;290°C;554°F.).水的流速增加了泵叶轮.在排出蜗壳中,速度的增加转化为压力。在反应堆冷却剂泵的排出处,反应堆冷却剂压力将比进口压力大约高0.5 mpa。当冷却剂离开泵的排出侧后,它将进入冷段并继续进入反应堆。冷却剂会穿过核芯燃料,在那里收集热量并被送回蒸汽发生器

反应堆冷却剂泵的主要部件

  • 电动马达。电机是一个大型,空气或水(密封的RCP)冷却,感应电动机。
  • 叶轮。叶轮是一种用于增加冷却剂压力和流量的转子。
  • 轴(转子)。轴是将扭矩从电机传递到叶轮的机械部件。
  • 轴封包装。轴密封包是用来防止任何水从轴泄漏到容器
  • 轴承。轴承限制轴(转子)的相对运动,并减少旋转轴和定子之间的摩擦。RCP通常使用径向轴承组件中的流体动力轴承和静液压轴承的组合(水润滑;靠近主要冷却剂)和用于推力(轴向)轴承组件的油润滑轴承(在电动机部分中)。
  • 飞轮。飞轮在失去动力的情况下提供气流减速。
  • 辅助系统。油润滑系统、油升系统、密封泄漏系统、密封冷却系统等。
NPP Olkiluoto 3 - RCP
反应堆冷却剂泵参数
来源:TVO - Olkiluoto 3 NPP
www.tvo.fi /上传/ julkaisut / tiedostot / ydinvoimalayks_OL3_ENG.pdf

离心泵的性能特点

虽然离心泵的理论给出了许多定性的结果,但最重要的指标是泵的性能在于广泛的液压测试

在工业上,所有的泵的特性通常从其本身读出Q-H曲线性能曲线(流量 - 高度)。可以看出,性能图表使用排放 - 问:(通常在米3./ h)和泵头 - h(通常在m)作为基本性能变量。

系统头部

系统头-没有静态头在章节中头部损失,它决定两者重大损失轻微损失在管道系统中与流速的平方成比例.显而易见的是系统头部损失必须与体积流量的平方成正比,因为体积流量与流速成正比。

必须补充的是打开液压系统不仅包含摩擦头,而且海拔的头,必须考虑。升降头(静态头)表示由于其高于参考水平的升高而导致的流体的势能。
海拔的头

系统头 - 静态头在许多情况下系统的总负头是高度头部的组合和摩擦头如图所示。

核工程大多数液压系统都是封闭的液压环这些系统只有摩擦头(无静压头)。

主要头部损失 - 摩擦损失

概括:

  • 压头损失液压系统分为两个主要类别
  • 达西的等式可用于计算重大损失
  • 摩擦因子对于流体流量可以使用穆迪图表穆迪chart-min
  • 的摩擦系数对于层流是独立于粗糙度管道的内表面。f = 64 / Re
  • 的摩擦系数因为紊流很大程度上依赖于相对粗糙度。它由毛皮饭方程决定。必须指出,在非常大的雷诺数,摩擦因子与雷诺数无关。

泵头 - 性能曲线

在流体动力学这个词泵头用来测量泵产生的动能。头是一个测量不可压缩液柱的高度泵可以从,泵给液体的动能中产生。的水头和流量确定性能泵的能量,在图中可以用性能曲线泵特性曲线.主要的原因使用水头而不是压力来确定离心泵的性能那是流体柱的高度不依赖于液体的比重(重量),泵的压力将改变。在压力方面泵头ΔP.)是系统背压与泵进口压力之间的差值。

泵头 - 性能曲线 - 图表最大的泵头离心泵的好坏主要由离心泵的好坏来决定泵叶轮的外径轴角速度-转轴的速度。随着通过泵的容积流量的增加,扬程也会发生变化。

当离心泵在恒定的角速度,增加了系统负责人(背压)对流动的流造成减少体积流量说明离心泵可以保养。

两者之间的关系泵头体积流量(Q),即离心泵所能维持的,是根据泵的各种物理特性为:

  • 给泵供电
  • 轴的角速度
  • 叶轮的类型和直径

使用过的液体:

  • 流体密度
  • 流体的粘滞性

这种关系非常复杂,分析在于广泛的液压测试某些离心泵。从下面的图片中可以看出。

亲和定律-泵定律
离心泵是一个非常有机能力和灵活的机器。对于每个特定系统,不必设计特定泵。离心泵的性能可以通过变化来改变叶轮直径或其转速亲和力的法律,或者是泵的法律,说明这些变化如何影响泵的性能。这些规律概括为以下几点。

流量或容量与泵的转速成正比:双倍速度/双倍流量。

Q∝n

泵扬程与泵转速的平方成正比:速度翻倍/压力增加四倍。

Hp∝n2

泵电机所需要的功率与泵转速的立方成正比:将速度/乘以八个。

P∝n3.

这些原则适用于速度或叶轮直径的变化方向。必须注意的是亲和力的法律给出近似的结果。实际液压值与计算之间存在差异。这种差异是由于液压变化

液压回路的操作特性

当我们把它们放在一起时摩擦特性(系统头)液压回路和性能曲线结果将描述整个系统的特征(如。一次回路的一个回路).下图是离心泵与系统摩擦扬程相关的典型性能曲线。

离心泵和管道的Q-H特征图
离心泵和管道的Q-H特征图

泵头,纵轴上是区别之间系统背压进口压力泵(ΔP.).体积流量(Q)在水平轴上,流体流过泵的速率。可以看出,在低放电时,头部大致恒定,然后滴到零马克斯.在低流量时,特性可能不稳定(具有泵扬程的正斜率)。这是一个不理想的特性,因为一个不稳定的泵可能会在两种可能的流量组合之间开始振荡,管道可能会振动。

在流量Q1泵提前比消耗摩擦损失更多,因此通过系统的流速将增加.流量将稳定本身就在那里摩擦损失与泵特性相交

为了表征离心泵的性能,定义了以下术语:

shut
在里面性能曲线对于一个泵shut流量为零的图对的点。关闭头部是高度的垂直提升 - 通常以米的水柱测量,泵可以不再发挥足够的压力移动水
泵的效率
泵效率是比率的水马力由泵和输送制动马力送到泵轴。选择泵时,关键问题是优化抽取效率.在抽水装置中,能源的使用是由所需的流量、提升的高度和长度决定的摩擦特性的管道。驱动泵所需的功率可以简单地用SI单位来定义:

泵的效率

地点:

  • P是所需的输入功率(W)
  • BHP是制动马力
  • ρ是流体密度(kg / m3.
  • G是标准重力加速度(9.81 m/s)2
  • H是添加到流动的净泵头(M)
  • Q是流量(m3./ s)
  • η是泵的效率
最佳效率点
最佳效率点(BEP) - 离心泵最佳效率点重点是泵的最高效率.它是一个内部特征每个泵。必须指出的是,任何泵都不能将动能完全转化为压力能。一些能量总是在内部或外部失去。

内部损失是由流体摩擦叶轮由于在整个泵的流动方向和速度的快速变化。外部损失是由机械损失在密封和轴承中。所有指向cep右侧或左侧的点效率都较低。泵的尺寸应尽可能接近其最佳效率点或流量。这不仅使泵的效率更高,而且提高了泵的可靠性.请注意,由于泵中产生的机械和液压损失,总效率从未实现。

叶轮设计是确定泵的BEP的最重要因素,因为它决定了如何有效的电源(制动马力或BHP)被传递给被泵送的液体。一个适当设计的叶轮优化流量减少乱流最大限度地提高效率

制动马力
需要力量驱动泵通常被称为制动马力.它可以用水马力除以效率来表示。

制动马力

在公制系统中千瓦(kw)使用。由于泵的液压、机械和体积损失,用于流体工作的实际马力或水马力小于提供的总马力。

表演曲线 - 制动马力

净正面吸头

净正面吸头净正面吸头
汽蚀余量对于泵可以定义为区别在。。之间吸入压力饱和压力用液柱的高度来表示。NPSH被用来测量有多近流体处于饱和状态。降低吸力侧的压力会引起压力降低空化.当空化发生时,空化气泡的剧烈崩溃产生的激波可以从泵内部部件(通常是叶轮的前缘)上雕刻出材料,产生的噪音通常被描述为“抽沙砾”。此外,振动不可避免的增加会导致泵和相关设备的其他机械故障。

净正吸入压头-定义

一般来说,液压系统中定义了两个吸头:

  • 汽蚀余量可用(NPSHa):泵的吸入口处的绝对压力。NPSHA是水温的函数。随着入口温度的增加,NPSHA降低,因为饱和压力降低。
  • 必需汽蚀余量(NPSHR):在泵的吸入口防止泵发生空化所需的最小压力。NPSHa不是水温的函数。

NPSHA是系统的函数,必须计算,而NPSHR是泵的函数,必须由泵制造商提供。在运行过程中,可用的汽蚀余量必须保持在高于泵制造商要求的汽蚀余量的水平。已发现空化率迅速增加随着体积流量的增加。从图中可以看出,随着体积流量的增加,所需NPSH增加,但可用NPSH减少。

如何增加可获得的NPSH ?

为避免抽吸空化,必须尽可能多地增加NPSH。增加NPSH的唯一方法是增加泵入口处的压力:

  • 降低泵液位
  • 提高水库水位
  • 尽可能降低电机转速
  • 减少轻微损失泵的上游
  • 减少重大损失泵的上游
    • 缩短管道的长度
    • 使用更平滑的管道
  • 增加叶轮孔眼直径
  • 使用增压泵给主泵供气。

离心泵(增压泵)的系列运行

为了提高系统中的体积流速或补偿大的流量主要轻微损失,离心泵常用于并联或串联

系列操作离心泵的使用克服大系统水头损失,或者获得较大的压力增长当液体被注入高压系统时(例如高压安全注入系统)PWRS.,使用多级泵)。

当离心泵在一个闭环中运行时,产生的排出压力将简单地为吸入压力和泵在零吸入压力下运行时通常产生的压力之和。因此,它很适合作为一个增压泵当串联操作时。两个或多个泵产生的扬程等于个人头的总和.从第一个泵的进口到第二个泵的出口的容积流量保持不变。在实际应用中多级泵多个叶轮泵)是建造的,以便到达更高的泵头。

离心泵系列运行

离心泵的并联运行

为了增加系统的容积流量或补偿大、大、小的损失,离心泵常被用于并联或串联

并行操作离心泵的使用增加流量通过系统。并行运行的泵采取他们的来自公共标题的吸力卸货.虽然头部只有轻微的变化,流量几乎翻了一番在任意点。必须注意的是,容积流量实际上小于使用单个泵实现的流量的两倍。这是由于更高的流量导致更大的系统水头损失造成的。

离心泵并联运行

离心泵的主要失效模式

离心泵是世界上使用最广泛的泵类之一,它们的运行参数以及它们的弱点都是众所周知的。本文回顾了主要失效模式这些都存在于离心泵.一般来说,泵故障会导致操作变化,降低效率或可能导致泵故障。可靠性在液压系统中,离心泵也是最重要的核工程

离心泵的失效模式可以分为三类:

液压失效模式

  • 空化。在许多情况下,空化是不希望的发生。在离心泵中,空化导致,损坏组件(材料腐蚀),振动,噪音和效率损失。
  • 压力脉动。压力脉动是基本压力的波动。对于高扬程泵,吸入和排出压力脉动可能导致泵控制不稳定,吸入和排出管道振动,以及高水平的泵噪声。
  • 泵再循环。以低于设计限制的容量运行的泵可能患有在泵内部发生的再循环。即使在可用的情况下,泵再循环也会导致浪涌和空化NPSHa超过了供应商的NPSHr。
  • 径向和轴向推力。高径向推力导致轴过度偏转,可能导致持续的填料或机械密封问题,并可能导致轴失效。轴向推力沿轴向施加。高轴向推力可能对轴承施加过大的负荷。

机械故障模式

  • 轴卡住或断裂
  • 轴承故障
  • 密封失败
  • 振动
  • 疲劳

其他失效模式

  • 侵蚀
  • 腐蚀

离心泵的汽蚀现象

空化 - 损坏叶轮 - 分钟主要的地方空化发生在泵中,叶轮或推进器.在离心泵中,汽蚀现象是由减少吸力,一个吸气温度升高或者增加流量在所设计的泵之上。

有两个基本的泵汽蚀的类型

吸空化
吸入空化-叶轮分钟 吸气,或者还经典的空化,泵在泵下面发生低压或者在高真空条件下。当被泵送的液体进入离心泵的眼睛时,压力显着降低.在某些情况下,压降大到足以使液体闪蒸时局部压力下降以下饱和压力对于被泵送的流体。泡沫或蛀牙将在叶轮的眼睛形成,随后形成形成的蒸汽气泡进入高压区当它们向泵排出处移动时。在高压区蒸汽泡泡突然崩溃在叶轮的外部。这可能对离心泵的所有移动部件造成显着损害。

吸盘的典型原因:

为了防止这种类型的空化,需要可用净正吸入压头(NPSHa)在系统中必须是高于必需汽蚀余量泵。此问题是吸引空气的典型,因此也称为这种类型的空化不足NPSHa空化

净正面吸头

除更换泵外,吸力空化问题也可通过以下方法解决:

  1. 降低温度
  2. 尽可能降低电机转速
  3. 增加叶轮孔眼直径
  4. 使用叶轮诱导器。
  5. 采用两台并联泵,容量较小。
  6. 使用增压泵给主泵供气。

特殊情况下,吸力侧出现空化现象,是由于吸力管路不合适造成的。使用限制,锋利肘部和其他液压设备一样可以turbulize流这可以有助于空化形成。

放电空化
排出空化-泵分钟 放电空化发生在泵排放压力非常高或当排出流量受到限制而不能离开泵时(如由关闭出口阀引起)。绝大多数泵送的流体都具有极高的排出压力泵内循环

这种空穴起源于两个来源。首先,这是内循环(从高压区域进入低压区域)被迫穿过叶轮和泵壳之间的间隙高速产生a的低压区由于…的结果88top优德官网中文版 ),可发生空化。第二,液体在泵的蜗壳内循环,并迅速过热。

在这两种情况下,空化都有类似的后果。气泡内爆引发强烈的冲击波,导致叶轮尖端和泵壳过早磨损。在极端情况下,排放汽蚀会导致叶轮轴断裂。

放电空化的典型原因:

  • 泵在泵曲线上运行太远
  • 排泄侧管道堵塞
  • 过滤器或过滤器堵塞
  • 不恰当的管道设计

空化数

空化数(Ca)空化参数是流量计算中使用的无量纲数。通过空化数来表征液体流动中的压力(以及因此空化电位)的近距离表征。

空化数可以表示为:

空化数 - 方程式

在哪里

CA =空化数

p =局部压力(Pa)

pv=流体的蒸气压(PA)

ρ =流体密度(kg/m)3.

V =流体速度(m/s)

空泡腐蚀

空化在许多情况下,不希望的发生。在离心泵,空化原因损坏组件(材料的侵蚀),振动,噪音和效率损失。

来源:维基百科,CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Turbine_Francis_Worn.JPG
资料来源:维基百科,CC达2.5,
https://commons.wikimedia.org/wiki/file:turbine_francis_worn.jpg.

也许是由空化引起的最重要的工程问题是物质损失空化泡沫可能导致它们的时候坍塌在固体表面附近的。空化是气泡崩塌产生的一个剧烈过程高度局部化的激波微型喷气发动机.它们迫使能量液体成非常小的体积,从而产生高温的斑点,这些强烈的扰动产生高度局部化的和瞬态表面应力到固体表面。迹象侵蚀将出现为原稿挂钩由于塌缩汽泡的水锤作用。研究发现,空化损伤率迅速增加随着体积流量的增加。

柔软的材料甚至会被损坏吗短期事件空化.单个气泡破裂后可以观察到单个凹坑。因此,较硬的材料被用于离心泵.但是在大多数应用中使用的硬材料循环应力由于反复崩溃可能导致局部表面疲劳失效.因此,空化对金属的损害通常具有疲劳失效

空化-气泡崩溃最小当空化气泡坍塌时,它们将活性液体施加到非常小的体积中,从而产生高温和发射冲击波的斑点,这是噪音的源。虽然小腔的崩溃是相对低的能量事件,但高度局部的折叠可以侵蚀金属,例如钢,随着时间的推移。洞穴塌陷引起的斑点在部件上产生了良好的磨损,可以大大缩短螺旋桨或泵的寿命。

空化通常伴随着:

  • 噪音。典型的噪声是由塌陷的空腔引起的。由空化引起的噪声水平是空化严重程度的一个衡量标准。
  • 振动.泵的振动由于空化是典型的低频振动,通常发现在0到10赫兹范围。
  • 降低泵效率.泵的效率降低是发生的空化的更可靠迹象。
引用:
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