泵的汽蝕余量
汽蝕余量有兩個(gè)概念：
我們一般講的汽蝕余量，是“有效汽蝕余量”，與泵的安裝方式有關(guān)，它是指流體經(jīng)吸入管路到達(dá)泵吸入口后所余的高出臨界壓力能頭的那部分能量，是可利用的氣蝕余量，屬于“用戶參數(shù)”；另一個(gè)，我們稱為“臨界的氣蝕余量”，也稱“必需的氣蝕余量”，它是流體由泵吸入口至壓力最低處的壓力降低值，是臨界的氣蝕余量，屬于“廠方參數(shù)”。
前者，越大，泵系統(tǒng)性能越好；后者，越小，泵的吸入性能越好。即：不易發(fā)生氣蝕。
實(shí)際情況證明，葉輪吸人過程中最低壓力點(diǎn)是在葉片人口稍后的某斷面處.為了避免離心泵發(fā)生汽蝕，應(yīng)使葉片人口處的最低液流壓力PK大于該溫度下的液體飽和蒸汽壓Pt，即在水泵入口K處的液流具有的能頭除了要高出液體的汽化壓力Pt外，還應(yīng)當(dāng)有一定的富余能頭.這個(gè)富余能頭稱為泵裝置的有效汽蝕余量，用符號△Ha表示.吸人裝置能量平衡示意圖可知，從由吸液缸液面至泵人口的能量平衡方程可寫為：
△Ha=（PA-P1）/ρg-HG- Ha-s
式中PA——吸人缸液面上的壓力；
Pt——輸送溫度下液體的飽和蒸汽壓；
ρ——液體的密度；
Hg——泵安裝高度(泵軸中心和吸人液面垂直距離)；
Ha-s——吸人管路內(nèi)的流動(dòng)損失.
液流從泵人口流到葉輪內(nèi)最低壓力點(diǎn)K處的過程中，不僅沒有能量加入，而且還需克服這段流道內(nèi)的局部阻力損失.這部分能量損失，稱為泵必須的最小汽蝕余量，用符號△hr，表示.在泵人口到K點(diǎn)的能量平衡方程，并簡化可得
Ps/ρ-Pt/ρ+CS2/2=λ1C0/2+λ2W02/2
式中 Cs——吸人池流速，一般為零；
C0——葉輪人I=1處的平均流速；
W0——葉輪人口處液流的相對速度；
λ1——與泵人口幾何形狀有關(guān)的阻力系數(shù)；
λ2——與葉片數(shù)和葉片頭部形狀有關(guān)的阻力系數(shù).
上式等號左端稱為△忍.，是靠壓差吸人后，在葉輪人口處的能量，可以理解為吸人動(dòng)力；等號右端是葉輪人口處流動(dòng)和分離的能量損失Ah，.
這個(gè)公式，只能供理解用，即△危，可理解為葉輪吸人I=1處水力阻力和水力分離損失，是一種水力消耗.在設(shè)計(jì)時(shí)用此公式是難以算準(zhǔn)的，其確切數(shù)值只能由實(shí)驗(yàn)決定.為了防止汽蝕，工程上的實(shí)驗(yàn)值上再多留0.3m的安全余量，稱為允許汽蝕余量，用符號[△h]表示，即
[△h]= △hr，+0.3m
可知，△危，大小與流量有關(guān)，可畫出△hr-p的關(guān)系曲線，所示，稱為吸人特性.泵樣本上給出的[△h]-Q曲線，都是制造廠用水在常溫下試驗(yàn)測出的(輸
油時(shí)需要換算).
重復(fù)強(qiáng)調(diào)一下，汽蝕余量的概念，從能量消耗角度來說，是指葉輪人口的流動(dòng)阻力和流動(dòng)分離所損失消耗的能量，國外用腳表示，稱為為保證不發(fā)生汽蝕所必需的凈正吸人壓力；從能量提供角度來說，是指在葉輪人口處，應(yīng)具有的超過汽化壓力的富余能量，國外
用NPSHa表示，是推動(dòng)和加速液體進(jìn)入葉輪人口的高出汽化壓力以上的有效壓力或水頭.
以上是一個(gè)問題兩種角度的說法，顯然：
若Aha>Ah，時(shí)，不會發(fā)生汽蝕；
若Aha=Ah，時(shí)，正是汽蝕的臨界點(diǎn)；
若Aha<Ah，時(shí)，則將發(fā)生嚴(yán)重汽蝕.

由于葉輪機(jī)械中流體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，很難從理論上計(jì)算出流場中何處可能出現(xiàn)氣蝕，再加上氣蝕現(xiàn)象不僅僅取決于流體的流動(dòng)特性，還取決于流體本身的熱力學(xué)性質(zhì)，所以，更難于從理論上提出氣蝕發(fā)生的判據(jù)。因此，在實(shí)踐中往往是采用經(jīng)驗(yàn)加實(shí)驗(yàn)的辦法來提出氣蝕判據(jù)。水泵的氣蝕余量概念即是其中的重要判據(jù)之一，它既具有一定的理論意義，又是產(chǎn)品驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)之一。

  水泵氣蝕余量有兩個(gè)概念：其一是與安裝方式有關(guān)，稱有效的氣蝕余量NPSHA，它是指水流經(jīng)吸入管路到達(dá)泵吸入口后所余的高出臨界壓力能頭的那部分能量，是可利用的氣蝕余量，屬于“用戶參數(shù)”；其二是與泵結(jié)本身有關(guān)，稱必需的氣蝕余量NPSHR，它是流體由泵吸入口至壓力最低處的壓力降低值，是臨界的氣蝕余量，屬于“廠方參數(shù)”。要確保水泵在運(yùn)行中不氣蝕，必須在安裝上保證NPSHA≥K×NPSHR，(K為安全裕量)，而后者由制造廠所保證。從這個(gè)意義上看，降低水泵氣蝕余量的意義在于保證水泵的絕對提水高度，滿足使用要求。

離心泵汽蝕基本關(guān)系式
離心泵發(fā)生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此，研究汽蝕發(fā)生的條件，應(yīng)從泵本身和吸入裝置雙方來考慮，泵汽蝕的基本關(guān)系式為
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
NPSHa=NPSHrNPSHc——泵開始汽蝕
NPSHaNPSHa>NPSHrNPSHc——泵無汽蝕
式中 NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；
NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進(jìn)口動(dòng)壓降，越小抗汽蝕性能越好；
NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量；

[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。推薦答案不是很適合初學(xué)者理解：

汽蝕余量: 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，汽蝕余量是指在泵吸入口處單位重量液體所具有的超過汽化壓力的富余能量。單位用米標(biāo)注，用（NPSH）r。吸程即為必需汽蝕余量Δh：即泵允許吸液體的真空度，亦即泵允許的安裝高度，單位用米。 吸程=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（10.33米）-汽蝕余量-安全量（0.5米） 標(biāo)準(zhǔn)大氣壓能壓管路真空高度10.33米。

泵的吸入口必需的壓力，大于這個(gè)深度或壓力才不會產(chǎn)生汽蝕。

離心泵汽蝕基本關(guān)系式

離心泵發(fā)生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此，研究汽蝕發(fā)生的條件，應(yīng)從泵本身和吸入裝置雙方來考慮，泵汽蝕的基本關(guān)系式為

NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa

NPSHa=NPSHrNPSHc——泵開始汽蝕

NPSHaNPSHa>NPSHrNPSHc——泵無汽蝕

式中 NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；

NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進(jìn)口動(dòng)壓降，越小抗汽蝕性能越好；

NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量；

[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取[NPSH]=（1.1～1.5）NPSHc。

由于葉輪機(jī)械中流體運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，很難從理論上計(jì)算出流場中何處可能出現(xiàn)氣蝕，再加上氣蝕現(xiàn)象不僅僅取決于流體的流動(dòng)特性，還取決于流體本身的熱力學(xué)性質(zhì)，所以，更難于從理論上提出氣蝕發(fā)生的判據(jù)。因此，在實(shí)踐中往往是采用經(jīng)驗(yàn)加實(shí)驗(yàn)的辦法來提出氣蝕判據(jù)。水泵的氣蝕余量概念即是其中的重要判據(jù)之一，它既具有一定的理論意義，又是產(chǎn)品驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)之一。
水泵氣蝕余量有兩個(gè)概念：其一是與安裝方式有關(guān)，稱有效的氣蝕余量NPSHA，它是指水流經(jīng)吸入管路到達(dá)泵吸入口后所余的高出臨界壓力能頭的那部分能量，是可利用的氣蝕余量，屬于“用戶參數(shù)”；其二是與泵結(jié)本身有關(guān)，稱必需的氣蝕余量NPSHR，它是流體由泵吸入口至壓力最低處的壓力降低值，是臨界的氣蝕余量，屬于“廠方參數(shù)”。要確保水泵在運(yùn)行中不氣蝕，必須在安裝上保證NPSHA≥K×NPSHR，(K為安全裕量)，而后者由制造廠所保證。從這個(gè)意義上看，降低水泵氣蝕余量的意義在于保證水泵的絕對提水高度，滿足使用要求。
泵的氣蝕-轉(zhuǎn)載
一、 汽蝕現(xiàn)象
液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便產(chǎn)生汽泡。把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為汽蝕。汽蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡，流動(dòng)到高壓處時(shí)，其體積減小以致破滅。這種由于壓力上升氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為汽蝕潰滅。
泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若其過流部分的局部區(qū)域(通常是葉輪葉片進(jìn)口稍后的某處)因?yàn)槟撤N原因，抽送液體的絕對壓力降低到當(dāng)時(shí)溫度下的液體汽化壓力時(shí)，液體便在該處開始汽化，產(chǎn)生大量蒸汽，形成氣泡，當(dāng)含有大量氣泡的液體向前經(jīng)葉輪內(nèi)的高壓區(qū)時(shí)，氣泡周圍的高壓液體致使氣泡急劇地縮小以至破裂。在氣泡凝結(jié)破裂的同時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)以很高的速度填充空穴，在此瞬間產(chǎn)生很強(qiáng)烈的水擊作用，并以很高的沖擊頻率打擊金屬表面，沖擊應(yīng)力可達(dá)幾百至幾千個(gè)大氣壓，沖擊頻率可達(dá)每秒幾萬次，嚴(yán)重時(shí)會將壁厚擊穿。
在水泵中產(chǎn)生氣泡和氣泡破裂使過流部件遭受到破壞的過程就是水泵中的汽蝕過程。水泵產(chǎn)生汽蝕后除了對過流部件會產(chǎn)生破壞作用以外，還會產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)，并導(dǎo)致泵的性能下降，嚴(yán)重時(shí)會使泵中液體中斷，不能正常工作。
二、泵汽蝕基本關(guān)系式
泵發(fā)生汽蝕的條件是由泵本身和吸入裝置兩方面決定的。因此，研究汽蝕發(fā)生的條件，應(yīng)從泵本身和吸入裝置雙方來考慮，泵汽蝕的基本關(guān)系式為
NPSHc≤NPSHr≤[NPSH]≤NPSHa
NPSHa=NPSHr(NPSHc)——泵開始汽蝕
NPSHa<NPSHR(NPSHC)——泵嚴(yán)重汽蝕
NPSHa>NPSHr(NPSHc)——泵無汽蝕
式中 NPSHa——裝置汽蝕余量又叫有效汽蝕余量，越大越不易汽蝕；
NPSHr——泵汽蝕余量，又叫必需的汽蝕余量或泵進(jìn)口動(dòng)壓降，越小抗汽蝕性能越好；
NPSHc——臨界汽蝕余量，是指對應(yīng)泵性能下降一定值的汽蝕余量；
[NPSH]——許用汽蝕余量，是確定泵使用條件用的汽蝕余量，通常取[NPSH]=(1.1～1.5)NPSHc。
三、 防止發(fā)生汽蝕的措施
欲防止發(fā)生汽蝕必須提高NPSHa，使NPSHa>NPSHr可防止發(fā)生汽蝕的措施如下：
1． 減小幾何吸上高度hg(或增加幾何倒灌高度)；
2． 減小吸入損失hc，為此可以設(shè)法增加管徑，盡量減小管路長度，彎頭和附件等；
3． 防止長時(shí)間在大流量下運(yùn)行；
4． 在同樣轉(zhuǎn)速和流量下，采用雙吸泵，因減小進(jìn)口流速、泵不易發(fā)生汽蝕；
5． 泵發(fā)生汽蝕時(shí)，應(yīng)把流量調(diào)小或降速運(yùn)行；
6． 泵吸水池的情況對泵汽蝕有重要影響；
7． 對于在苛刻條件下運(yùn)行的泵，為避免汽蝕破壞，可使用耐汽蝕材料。
氣蝕余量：泵入口總壓力加上相應(yīng)的大氣壓力減去相應(yīng)溫度下所輸送液體的氣化壓力。
必需汽蝕余量：由泵制造廠商所確定的在泵進(jìn)口處單位重量液體必需的超過氣化壓力的富于能量并換算到基準(zhǔn)面上的米液柱值。
有效汽蝕余量：又叫裝置氣蝕余量，由用戶根據(jù)泵裝置系統(tǒng)確定的，在泵進(jìn)口處單位重量液體具有超過氣化壓力的富于能量并換算到基準(zhǔn)面上的米液柱值。
一、氣蝕的發(fā)生過程
液體汽化時(shí)的壓力稱為汽化壓力（飽和蒸汽壓力），液體汽化壓力的大小和溫度有關(guān)，溫度越高，由于分子運(yùn)動(dòng)更劇烈，其汽化壓力越大。20℃清水的汽化壓力為233.8Pa,而100℃水的汽化壓力為101296Pa(一個(gè)大氣壓)?？梢?，一定溫度下的壓力是促成液體汽化的外界因素。液體在一定溫度下，降低壓力至該溫度下的汽化壓力時(shí)，液體便產(chǎn)生氣泡，把這種產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象稱為氣蝕。
氣蝕時(shí)產(chǎn)生的氣泡，流動(dòng)到高壓處時(shí)，其體積減小以至破滅。這種壓力上升，氣泡消失在液體中的現(xiàn)象稱為氣蝕的潰滅。
為保證泵不汽蝕，泵葉輪進(jìn)口處單位重量的液體所必須具有的超過汽化壓力的富余能量。淺釋如下：
當(dāng)離心泵的吸入高度過大和液體溫度較高時(shí)，以致使吸入口壓強(qiáng)小于或等于液體飽和蒸汽壓，則液體會在泵進(jìn)口處沸騰汽化，在泵殼內(nèi)形成一個(gè)充滿蒸汽的空間，隨著泵旋轉(zhuǎn)，氣泡進(jìn)入高壓區(qū)，由于壓差的作用，氣泡受壓破裂而重新凝結(jié)，在凝結(jié)的一瞬間，質(zhì)點(diǎn)互相撞擊，產(chǎn)生了很高的局部壓力，如果這些氣泡在金屬表面附近破裂而凝結(jié)，則液體質(zhì)點(diǎn)就象無數(shù)小彈頭一樣，連續(xù)擊打在金屬表面，使金屬表面產(chǎn)生裂紋，甚至局部產(chǎn)生剝落現(xiàn)象，使葉輪表面呈蜂窩狀，同時(shí)氣泡中的某些活潑氣體如氧氣等進(jìn)入到金屬表面的裂紋中，借助氣泡凝結(jié)時(shí)放出的熱量，使金屬受到化學(xué)腐蝕作用，上述現(xiàn)象即為汽蝕。
汽蝕現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，泵將產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，使泵的揚(yáng)程、流量、效率的性能急劇下降，同時(shí)加速了材料的損壞，縮短了機(jī)件的使用壽命，因此，必須限制泵的吸入高度，防止液體大量汽化，以免發(fā)生汽蝕現(xiàn)象。
一臺泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)生了氣蝕，但在完全相同的條件下?lián)Q上另一臺泵可能就不會發(fā)生氣蝕，這說明是否發(fā)生氣蝕和泵本身的抗氣蝕性能有關(guān)。反之，同一臺泵在某一條件下（如吸上高度7米）使用發(fā)生氣蝕，改變使用條件（如吸上高度5米）則不會發(fā)生氣蝕，這說明是否發(fā)生氣蝕還與使用條件有關(guān)。這就是泵汽蝕余量或必需氣蝕余量NPSHr（又稱必需的凈正壓頭）和裝置氣蝕余量或有效氣蝕余量NPSHa（又稱有效的凈正壓頭）.

二、泵安裝高度的計(jì)算：
泵之所以吸上液體，是因?yàn)槿~輪旋轉(zhuǎn)在葉輪進(jìn)口造成真空，吸入液面的壓力P0把液體壓入泵的結(jié)果。即外因P0通過內(nèi)因（真空）而起作用，二者缺一不可。最理想的情況是在葉輪造成真空，不計(jì)流動(dòng)過程的損失，泵在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下只能吸上10.33米，實(shí)際泵的吸上高度均在10米以下。
當(dāng)液體流速升高，其壓力會降低，當(dāng)壓力降低到當(dāng)前溫度下該液體的氣化壓力時(shí)，液體開始?xì)庠挕?比如水泵的葉輪處或船舶的螺旋槳處。

水泵采用安裝高度高于吸水水面的，當(dāng)水泵運(yùn)行抽水時(shí)，水泵的吸水管內(nèi)必須形成負(fù)壓，否則無上將水抽到水泵的高度，但水泵和水面之間的高度是有限制的（不同性能的水泵這個(gè)能力不一樣），不能無限增加。如果水泵離開水面太高，那么吸水管內(nèi)就有更大的負(fù)壓，而負(fù)壓越大水越容易氣化，也就是產(chǎn)生氣蝕（當(dāng)然，還有其他的情況也會產(chǎn)生氣蝕，比如液體溫度升高）
那么為了表明該水泵最大能安裝離水面多高的位置，就產(chǎn)生了汽蝕余量的說法。
汽蝕余量就是在水泵吸入口，單位質(zhì)量的液體鎖具有的超過液體氣化壓能的能量（也就是要比氣化壓力的壓力更高，而不是低于氣化壓力），在保證了汽蝕余量時(shí)，水泵不會發(fā)生氣蝕。

吸水水面的大氣壓（一般為10.33米）-汽蝕余量-管道損失-安全量（一般取0.5米）=水泵必須汽蝕余量
水泵的必須汽蝕余量也就是該臺水泵的安全吸程（水泵的泵出高度是揚(yáng)程，抽吸高度是吸程）。
假設(shè)某臺水泵銘牌標(biāo)注的汽蝕余量是4米，吸水管路損失為1米，那么計(jì)算結(jié)果為4.83米，那么水泵的安裝高度就不能高于被抽吸水面的4.83米以上（或者說水泵吸入口的負(fù)壓不能大于0.055Mpa) 液體流速升高，其壓力會降低，當(dāng)壓力降低到當(dāng)前溫度下該液體的氣化壓力時(shí)，液體開始?xì)庠挕?比如水泵的葉輪處或船舶的螺旋槳處。

水泵采用安裝高度高于吸水水面的，當(dāng)水泵運(yùn)行抽水時(shí)，水泵的吸水管內(nèi)必須形成負(fù)壓，否則無上將水抽到水泵的高度，但水泵和水面之間的高度是有限制的（不同性能的水泵這個(gè)能力不一樣），不能無限增加。如果水泵離開水面太高，那么吸水管內(nèi)就有更大的負(fù)壓，而負(fù)壓越大水越容易氣化，也就是產(chǎn)生氣蝕（當(dāng)然，還有其他的情況也會產(chǎn)生氣蝕，比如液體溫度升高）
那么為了表明該水泵最大能安裝離水面多高的位置，就產(chǎn)生了汽蝕余量的說法。
汽蝕余量就是在水泵吸入口，單位質(zhì)量的液體鎖具有的超過液體氣化壓能的能量（也就是要比氣化壓力的壓力更高，而不是低于氣化壓力），在保證了汽蝕余量時(shí)，水泵不會發(fā)生氣蝕。

吸水水面的大氣壓（一般為10.33米）-汽蝕余量-管道損失-安全量（一般取0.5米）=水泵必須汽蝕余量
水泵的必須汽蝕余量也就是該臺水泵的安全吸程（水泵的泵出高度是揚(yáng)程，抽吸高度是吸程）。
假設(shè)某臺水泵銘牌標(biāo)注的汽蝕余量是4米，吸水管路損失為1米，那么計(jì)算結(jié)果為4.83米，那么水泵的安裝高度就不能高于被抽吸水面的4.83米以上（或者說水泵吸入口的負(fù)壓不能大于0.055Mpa)
NPSHa 和NPSHr的關(guān)系，不一定是要大于1m或者0.6m，這只是一種比較常見的說法。
很多情況下NPSHa比較小，這就需要NPSHa 和NPSHr的差值要小于 10%～15%NPSHa。
另外，在不得已的情況下，如果NPSHa-NPSHr《0.6m，就必須要去工廠見證氣蝕實(shí)驗(yàn)
NPSHa：泵的有效氣蝕余量
NPSHr：泵的必須氣蝕余量
這兩個(gè)指標(biāo)對于離心泵比較重要，為了防止泵的氣蝕，泵的有效氣蝕余量必須大于泵的必須氣蝕余量的0.3米
若輸送的戒指(介質(zhì) by jiyai)的溫度接近該液體的沸點(diǎn)，應(yīng)該滿足有效氣蝕余量大于等于必須氣蝕余量的1.3倍。
NPSHa：泵的有效氣蝕余量, 是由設(shè)備及管道布置確定的
NPSHr：泵的必須氣蝕余量，是由泵本身的性質(zhì)決定的
NPSHa一般應(yīng)比NPSHr高1m左右