4-水力机械的空化与空蚀.ppt

4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 4 水力机械的空化与空蚀 八、汽蚀比转速 汽蚀余量或吸上（吸出）真空度（高），只能说明某台机器汽蚀性能的好坏，而不能比较不同机器的汽蚀性能，为此引进包括设计参数在内的综合汽蚀性能相似特征参数——汽蚀比转速C。 1、汽蚀相似律 由必需汽蚀余量的定义 2、汽蚀比转速 ① 　　大，则C小，抗汽蚀能差 ② 是设计工况下的参数计算而得 ③ 有因次 ④ C值的大小与扬程无关 ⑤ 3、抗汽蚀材料 4、增压 5、补气。 * §4-1 汽蚀现象 在某个温度下，压力低到某一值时，液体发生汽化，此压力称为该温度下的汽化压力，一般用pv表示。液体流动过程中，如果某一部位的压力低于某一临界压力（一般情况，该临界压力与水的汽化压力接近）时，溶解于水的气体逸出，形成空泡（空穴），当空泡随水流运动到压力较高的地方时，空泡迅速凝结而溃灭。 §4-1 汽蚀现象 某温度T下→临界压力（Pv一般）→空泡→向高压区移动→溃灭凝结→破坏（疲劳破坏，剥蚀、电化学）→噪音，性能下降。 §4-1 汽蚀现象 某温度T下→临界压力（Pv一般）→空泡→向高压区移动→溃灭凝结→破坏（疲劳破坏，剥蚀、电化学）→噪音，性能下降。 §4-2 汽蚀性能参数 一、汽蚀余量NPSH 在泵进口（尾水管出口）所具有的高出汽化压力的富裕（余）能头，其大小以换算到基准面的水柱高表示 二、必须汽蚀余量 叶轮内压力最低点的压力等于汽化压力时，机器的汽蚀余量 C0——叶片进口前（水轮机出口）液流的绝对速度 W0——相对速度 ——流速分布不均系数。由试验得出，是泵的固有参数 叶栅空化数 §4-2 汽蚀性能参数 ① S-0列能量方程 ② 0-k列相对运动伯努利方程 ③= ①+②- 即： §4-2 汽蚀性能参数 即： 当初生空化（出现第一个空化空泡）时 要求 临界汽蚀余量 ：效率下降1%~3%时所对应的 实际中一般认为： §4-2 汽蚀性能参数 三、有效汽蚀余量（装置汽蚀余量） 1、定义 它是装置提供给泵（水轮机）的汽蚀余量 2、表达式：列进水池和水泵进口（水轮机出口） 3、　　　　 的关系 a. 　　与装置无关，　　与装置有关 b. 　　越小，抗汽蚀性能越好 四、允许汽蚀余量 保证不发生汽蚀的最低汽蚀余量 实际中常用　　　代替　　： K—安全余量 得 §4-2 汽蚀性能参数 五、允许吸上（吸出）真空高[Hs]′ 1、定义：使之不发生气蚀，泵进口（水轮机出口）所允许的最大真空度 2、表达式 要不发生汽蚀 ,当 时, 有最大值 当不是标准状态时必须修正 即 由 得 §4-2 汽蚀性能参数 六、汽蚀系数 水力机械的汽蚀系数 装置空化系数 (托马系数) 七、安装高度的确定 —压力最低点到进水池面（水轮机下游水面） 1）　　　已知 由有效汽蚀余量公式 得 要求水泵不发生汽蚀 即 进水池面与泵进口列能量方程 §4-2 汽蚀性能参数 或者取　　　　　　　　，　　　，　　　　　，电站水温 5~25℃ 可以简化为 对于水轮机： 　　　　　，　　　　　安全系数，比转速愈高　　的值越大， 水轮机的安装高度 §4-2 汽蚀性能参数 §4-2 汽蚀性能参数 2）[Hs] 已知 列进水池面与泵进口断面 要求 a),b),c)为常规泵； d),e),f)为大型泵 4 水力机械的空化与空蚀 §4-2 汽蚀性能参数 4 水力机械的空化与空蚀 §4-2 汽蚀性能参数 当两台泵进口，几何相似，运动相似则有 几何相似时，可以认为 由运动相似 对于同一台泵，当转速变化时 4 水力机械的空化与空蚀 §4-2 汽蚀性能参数 我国习惯上用 水轮机 国外采用 泵 3、说明： 九、空化的防护措施 1、从流体机械本身着手 ①降低　　， 　　　——加大Ds适当→　　减少，us大　　大 　　　——加大bs（进口前伸） ② 双吸叶轮——对于泵 ③ 加大下环的锥角和曲率半径——对于低比转速 ④ 加工精度 ⑤ 诱导轮 ⑥ 超空化翼型 九、空化的防护措施 1、从流体机械本身着手 2、从装置本身着手 4 水力机械的空化与空蚀 §4-2 汽蚀性能参数 空化的防护措