必需汽蝕余量與有效汽蝕余量是什么意思？
時(shí)間：2019-10-11
泵在工作時(shí)液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)產(chǎn)生汽體，汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下，對(duì)葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕，從而破壞葉輪等金屬，此時(shí)真空壓力叫汽化壓力，汽蝕余量是指液體從泵吸入口至壓力最低K點(diǎn)的壓力降。單位用米標(biāo)注，用（NPSH）r。
? ? ? ?泵在工作時(shí)液體在葉輪的進(jìn)口處因一定真空壓力下會(huì)產(chǎn)生汽體，汽化的氣泡在液體質(zhì)點(diǎn)的撞擊運(yùn)動(dòng)下，對(duì)葉輪等金屬表面產(chǎn)生剝蝕，從而破壞葉輪等金屬，此時(shí)真空壓力叫汽化壓力，汽蝕余量是指液體從泵吸入口至壓力最低K點(diǎn)的壓力降。單位用米標(biāo)注，用（NPSH）r。其值等于從基準(zhǔn)面算起泵吸入口的總吸入壓力減去該液體的汽化壓力(絕壓，以m液柱計(jì))，即：
? ? ? ?式中Ps———泵吸入口壓力，Pa
? ? ? ?Pv———液體在該溫度下的汽化壓力，Pa
? ? ? ?us———泵吸入口平均流速，m/s
? ? ? ?ρ———液體密度，kg /m3
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? ? ? ?汽蝕余量分有效氣蝕余量NPSHa和必須氣蝕余量NPSHr。泵的必須汽蝕余量是泵的特性，由設(shè)計(jì)決定，泵的有效汽蝕余量由工藝管路決定。?
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? ? ? ?一、水泵有效汽蝕余量
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? ? ? ?有效汽蝕余量亦稱裝置汽蝕余量，是指由泵安裝條件所確定的汽蝕余量，常用NPSHa表示。它表示液體由吸入液面流至泵吸入口處，單位重量具有的超過(guò)飽和蒸汽壓力的富余能量用△ha表示。NPSHa越大，泵越不容易發(fā)生汽蝕。有效汽蝕余量的大小與裝置參數(shù)及液體性質(zhì)（p、pv等）有關(guān)。因?yàn)槲胙b置的水力損失和流量的平方成正比，所以NPSHa隨流量的增加而減小。
影響有效汽蝕余量的因素有吸入液面的表面壓力，被吸液體的密度，泵的幾何安裝高度，還有管路的阻力損失等。總之，有效汽蝕余量由泵吸入側(cè)管路系統(tǒng)決定，與泵本身無(wú)關(guān)，在給定的吸入條件下，有效汽蝕余量是可以計(jì)算得到的。
? ? ? ?有效汽蝕余量越大，說(shuō)明泵吸入口處單位重量液體所具有的超過(guò)飽和蒸汽壓力的富余能量越大，這樣出現(xiàn)汽蝕的可能性不會(huì)太大。
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? ? ? ?二、水泵必需汽蝕余量
? ? ? ?有效汽蝕余量的大小并不能說(shuō)明泵是否產(chǎn)生氣泡，發(fā)生汽蝕。因?yàn)橛行g余量?jī)H指液體從吸入液面流至泵吸入口處所具有的超過(guò)飽和蒸汽壓力的富余能量，但泵吸入口處的液體壓力并不是泵內(nèi)壓力最低處的液體壓力。液體從泵吸入口流至葉輪進(jìn)口的過(guò)程中，能量沒(méi)有增加，它的壓力還要繼續(xù)降低。這一方面是由于過(guò)流斷面的逐漸收縮，流速增大而造成；另一方面由于泵吸入口到葉片入口處的流動(dòng)阻力也會(huì)造成液體壓力的進(jìn)一步降低。所以我們把單位重量的液體從泵吸入口流至葉片進(jìn)口壓力最低處的壓力降或在給定轉(zhuǎn)速和流量下必需具有的汽蝕余量，稱為必需汽蝕余量（必須汽蝕余量），用△hr表示，或用符號(hào)NPSHr表示，是規(guī)定泵要達(dá)到的汽蝕性能參數(shù)
? ? ? ?必須汽蝕余量與吸入管路裝置系統(tǒng)無(wú)關(guān)，它只與泵吸入室的結(jié)構(gòu)、液體在葉輪進(jìn)口處的流速等因素有關(guān)，所以必需汽蝕余量由泵入口各因素決定。
? ? ? ?必需汽蝕余量，是液體從泵吸入口流至葉片進(jìn)口壓力最低處的壓力降，所以△hr越大，則表示壓力降也大，泵的抗汽蝕能力越差，反之抗汽蝕能力就高。
? ? ? ?NPSHr和泵的內(nèi)部流動(dòng)有關(guān)，是由泵本身頭定的，其物理意義是表示液體在泵進(jìn)口部分壓力下降的程度，也就是為了保征泵不發(fā)生汽蝕，要求在泵進(jìn)口處單位重量液體具有超過(guò)汽化壓力水頭的富余能量。
? ? ? ?必須汽蝕余量與裝置參數(shù)無(wú)關(guān)，只與泵進(jìn)口部分的運(yùn)動(dòng)參數(shù)（vo、wo、wk等）有關(guān)，這些運(yùn)動(dòng)參數(shù)在一定轉(zhuǎn)速和流量下是由幾何參數(shù)決定的。這就是說(shuō)NPSHr是由泵本身（吸水室和葉輪進(jìn)口部分的幾何參數(shù)）決定的。對(duì)于既定的泵，不論何種介質(zhì)（黏性大介質(zhì)因影響速度分布除外），在一定轉(zhuǎn)速和流量下流經(jīng)泵進(jìn)口，因速度大小相同故有相同的壓力降，即NPSHr相同。
? ? ? ?所以NPSHr與液體的性質(zhì)無(wú)關(guān)（不考慮熱力學(xué)因素）。NPSHr越小，表示壓力降小，要求裝置必須提供的NPSHa小，因而泵的抗汽蝕性能越好。因此: r代表required必需的，由泵本體決定，具體與轉(zhuǎn)速，葉輪形式等有關(guān)。
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? ? ? ?三、有效汽蝕余量和必需汽蝕余量的關(guān)系
? ? ? ?有效汽蝕余量在吸入管路系統(tǒng)確定后，它隨流量增大而降低。必需汽蝕余量在吸入室、葉輪入口形狀已定的情況下，它隨流量的增大而升高。所以要使泵壓力最低點(diǎn)處不發(fā)生汽化，必需使有效汽蝕余量大于必需汽蝕余量，即△ha＞△hr。
? ? ? ?三、有效汽蝕余量和必需汽蝕余量的關(guān)系
? ? ? ?有效汽蝕余量在吸入管路系統(tǒng)確定后，它隨流量增大而降低。必需汽蝕余量在吸入室、葉輪入口形狀已定的情況下，它隨流量的增大而升高。所以要使泵壓力最低點(diǎn)處不發(fā)生汽化，必需使有效汽蝕余量大于必需汽蝕余量，即△ha＞△hr。
? ? ? ? A代表 available有效的,可以提供的,這個(gè)由系統(tǒng)和管路決定,必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格計(jì)算，r代表 required必需的,由泵本體決定,具體與轉(zhuǎn)速葉輪形式等有關(guān)。保證泵不氣蝕，NPSHa必須大于NPSHr。具體大多少，各種不同形式的泵都有經(jīng)驗(yàn)值, 一般把泵的必須汽蝕余量增加0.5-1m的富余能頭作為允許汽蝕余量。所以可以總結(jié)為以下：
? ? ? ? 泵的有效汽蝕余量大于泵的必須汽蝕余量:泵不汽蝕
? ? ? ? 泵的有效汽蝕余量等于泵的必須汽蝕余量:泵開(kāi)始汽蝕
? ? ? ? 泵的有效汽蝕余量小于泵的必須汽蝕余量:泵嚴(yán)重汽蝕
? ? ? ? 泵的必須汽蝕余量是泵的特性,有設(shè)計(jì)決定,泵的有效汽蝕余量由工藝管路決定。
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