计算公式如下:
式中
---------绝对流速变化及水力损失引起的压头降低系数,一般情况下 =1.1~1.2
---------相对流速变化及绕流叶片头部引起的压降系数,其值与入流方向关系密切,在设计工况无冲击入流时, =0.3~0.4
在非设计工况 值增大且为变数。
反映了水流进入泵后,在未被叶轮增加能量之前,因流速变化和水利损失而导致的压力能头降低的程度。影响 的主要因素是泵进水室,叶轮进口的几何形状和流速。而与吸水管,大气压力,液体的性质等因素无关。
3)临界汽蚀余量
汽蚀安全量等于零,水开始汽化,泵内即开始发生汽蚀。在这种临界状态下的汽蚀余量称为临界汽蚀余量,用 表示。临界汽蚀余量目前仍采用实验的方法确定。国标规定在给定的流量下,在叶轮(如多级泵则为第一级叶轮)内引起扬程或效率下降 (其中k为型式数)时的(NPSH)值;或者在给定的扬程下,引起泵流量或效率下降 时的(NPSH)值为 值。
4)允许汽蚀余量
允许汽蚀余量是为了保证泵内不发生汽蚀,根据实践经验认为规定的汽蚀余量,可知泵内开始发生汽蚀的条件是
对一般清水泵留0.3m作为安全余量,即
对于大型泵的 常用下式计算:
2.2水泵汽蚀的基本关系式:
泵内不发生汽蚀时:
泵内开始发生汽蚀时:
泵内发生严重汽蚀时:
有效汽蚀余量 越大越不容易汽蚀
必需汽蚀余量 越小说明泵内的压降越小,汽蚀安全量越大,越不容易发生汽蚀,所以泵的吸水性能越好,或者说抗汽蚀性能效果越强。
泵在运行中不产生汽蚀的条件是:使有效汽蚀余量不小于允许汽蚀余量。即:
3. 减轻和防止汽蚀的方法和措施:
水泵的汽蚀是由水泵本身的汽蚀性能和抽水装置的使用条件决定的,水泵运行过程中,一定程度的汽蚀总是存在的。所以,提高泵的抗汽蚀性能,设计良好的吸水装置,就成为预防水泵发生汽蚀的最重要的措施。
3.1提高水泵抗汽蚀性能的措施
1)选择适宜的进水部分几何形状和参数。
泵进口部分的几何形状和参数,直接影响其中水流速度的变化和水力损失。因此,选择水流渐变过程的进水室几何形状和参数,对提高水泵的汽蚀性能,有重要的作用。
2)采用双吸式或降低转速。
双吸泵或低转速泵,虽然不能提高汽蚀比转速C值,但是可以有效的降低泵的汽蚀余量 。因此在泵的设计中,当采用提高C值的措施仍不能满足使用要求时,常采用双吸泵或降低转速的方法解决泵的汽蚀问题。
3)加设诱导轮,制造超汽蚀泵,在离心泵的叶轮前面加设诱导轮。这样可以提高叶轮进口处的压力,提高泵的抗汽蚀性能。但诱导轮有使水泵性能不稳的缺点,尚须对其进行深入的探讨和研究。
4)选用抗汽蚀性能较强的材料,如铸锰,青铜,不锈钢,合金钢等制造叶轮,或用聚合物涂覆或喷镀过流部件的表面;精加工过流部件的表面,降低粗糙度,提高光洁度等,均可减轻汽蚀危害。
3.2设计良好的吸水装置
1)充分考虑到水泵工作中可能遇到的各种工况,合理的确定安装高程,对防止汽蚀具有重要意义。
2)适当的加大吸水管径,尽量减少吸水管的水头损失,并使泵进口的水流平顺,断面流速分布均匀,以提高 ,使
。
3)设计水流条件良好的前池,进水池,不仅是可以减少池中的水位降落,而且使进入叶轮水流的速度和压力分布均匀。这一点对大口径,短吸水管的泵尤为重要。
3.3运行管理中应注意的问题
1)尽量使水泵在额定工况(及其附近)运行,使水泵在实际运行中 值最小。必要时可采用降速甚至闸阀调节来实现。
2)控制水泵的实际转速 不高于其额定转速 。
3)泵在运行中发生汽蚀时,在吸水侧充入少量空气,能减弱或消除汽蚀产生的噪音和振动,减轻或避免汽蚀的危害。