潜油电泵内汽蚀的过程及现象

潜油电泵内汽蚀的过程及现象:

1. 泵内汽蚀的过程

泵在运转过程中，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，抽送液体的绝 对压力下降到当时温度下的汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生蒸汽、形成气泡。这些气泡随液体向前流动，至某高压时气泡周围的高压液体 使气泡急骤地缩小以至破裂(凝结h在气泡凝结的同时，液体质 点将以髙速填充空穴，发生相互撞击而形成水击。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是泵中的汽蚀过程。

2. 泵产生汽蚀时的现象

1) 产生噪声和振动

由于泵汽蚀时，气泡在高压区连续发生突然破裂，以及伴随的 强烈水击而产生噪声和振动，可以听到像爆豆似的劈劈啪啪的响声。根据噪声可以检测汽蚀的初生。但是，把这种汽蚀噪声和周 围环境的噪声以及机器内部因水流冲击而产生的噪声区别开来， 定量地确定其程度是相当困难的。在这种情况，注人少量空气可 以缓冲噪声、振动以及对金属的破坏。

2) 过流部件的腐蚀破坏

泵长时间在汽蚀条件下工作时，泵过流部件的某些地方会遭 到腐蚀破坏。这是因为气泡在凝结时，金属表面受到像利刃似的 髙频(600〜25000Hz)强烈冲击，压力可达49MPa,致使金属表面 出现麻点甚至穿孔。严重时金属晶粒松动并剥落而呈现出蜂巢 状。汽蚀破坏除机械力作用外还伴有电解、化学腐蚀等多种复杂 的作用。

实践证明，汽蚀腐蚀破坏的部位，正是气泡消失之处。所以常 常在叶轮出口和压水室进口部位发现痕迹。但是，不能忘记汽蚀的发源地是在叶轮进口处。欲根治汽蚀必须防止在叶轮进口处产 生气泡。汽蚀典型部位是在泵内部流动方向急剧变化、液流角度 和叶片角度不一致或断面突然变化处。若产生局部汽蚀，则在此 稍后部位往往出现汽蚀破坏。在叶片进口低压部分发生的气泡， 并不在稍后处消失，一般在叶轮出口处以至壳体中破裂。高速流 泵和斜流泵，通常在叶片背面和外周出现破坏。

1) 性能下降

泵汽蚀时叶轮内液体的能量交换受到干扰和破坏，在外特性上的表现是流量一扬程曲线、流量一轴功率曲线、流量一效率曲线下降。严重时会使泵中的液流中断，不能工作。应当指出，泵发生 汽蚀的初生阶段，特性曲线并无明显变化，有时因产生的气泡覆盖 过流部分表面，形成光滑层而使泵效率稍有提高。泵的特性曲线 出现明显变化时，汽蚀已发展到一定程度。

不同比转数的泵，由汽蚀引起性能下降的形式不同。低比转 数泵，由于叶片间流道窄而长，故一旦发生汽蚀，气泡易于充满整 个流道，因而性能曲线呈突然下降形式。随着比转数增大，流道向 宽而短的趋势变化，因而气泡从发生、发展到充满整个流道需要一个过渡过程，相应的泵的性能曲线开始是缓慢下降，之后增加到某 一流量时才表现为急剧下降。轴流泵叶片少，叶片间重叠小，总有 一部分处于高压作用，因而性能曲线在整个范围内只是缓慢下降。在多级泵中，因汽蚀发生在首级，所以性能曲线下降比单级小。