噴泉瀑布中離心泵汔蝕性能提高及應(yīng)用——噴泉瀑布離心泵發(fā)生汽蝕的理論關(guān)系
2016-12-14 14:27:27??????點擊：
1.噴泉瀑布離心泵汽蝕及所產(chǎn)生的危害
現(xiàn)在應(yīng)用于園林噴泉及大型瀑布景觀的水泵大多數(shù)是采用離心水泵，目的是將水提升到一定的高度沿著水池口落下形成瀑布景觀，大流量的噴泉瀑布離心泵需要建立水泵房，通過水泵旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)換成水流的動能和勢能。噴泉瀑布離心泵在運轉(zhuǎn)過程中，由于葉輪進口處液體局部壓力降低而導(dǎo)致其內(nèi)生成汽泡，在稍后壓力升高處汽泡又縮小或消失，出現(xiàn)水力機械所特有的汽蝕現(xiàn)象。當噴泉瀑布離心泵發(fā)生汽蝕時，葉輪會遭受汽蝕破壞，影響噴泉瀑布離心泵性能并妨礙其正常運行。首先，噴泉瀑布離心泵汽蝕時葉輪內(nèi)液體的能量交換受到干擾和破壞，在外特性上表現(xiàn)為流量揚程曲線、流量軸
功率曲線、流量效率曲線下降。嚴重時會使噴泉瀑布離心泵中的液流中斷，不能工作。其次，因為汽蝕過程是非常態(tài)的，導(dǎo)致液流產(chǎn)生較大的壓力脈動，但壓力脈動的頻率和相關(guān)部件的固有頻率一致或接近時就會產(chǎn)生較大振動。同時，汽蝕過程中空泡破滅會產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲。另外，汽蝕對過流部件也有很大的破壞作用，其中對于葉輪的破壞最嚴重，其他如葉輪口環(huán)間隙處會產(chǎn)生間隙汽蝕破壞，甚至導(dǎo)葉處有時也能發(fā)現(xiàn)汽蝕的破壞。這種破壞大大的縮短噴泉瀑布離心泵的大修周期和使用壽命，嚴重時會產(chǎn)生葉片斷裂或外殼穿孔等重大事故。因此，如何提高噴泉瀑布離心泵的汽蝕性能，解決噴泉瀑布離心泵正常運行的難題，在設(shè)計時顯得十分重要。
2.噴泉瀑布離心泵發(fā)生汽蝕的理論關(guān)系
在景觀工程應(yīng)用中，改善汽蝕性能的主要方法是發(fā)展耐汽蝕材料和研究高抗汽蝕的葉輪，而應(yīng)用耐汽蝕材料只是防止葉輪本身受到汽蝕破壞，汽蝕現(xiàn)象仍然在葉輪內(nèi)部的流動中發(fā)生，也就是說對于噴泉瀑布離心泵本身的運行可靠性并沒有得到有效改善。因此，從離心葉輪機械內(nèi)流理論出發(fā)，深入研究汽蝕機理，將其應(yīng)用于高抗汽蝕葉輪的研制和開發(fā)中，對葉輪進行最優(yōu)化設(shè)計，才是提高汽蝕性能最有前途的發(fā)展方向。根據(jù)噴泉瀑布離心泵汽蝕理論，噴泉瀑布離心泵是否發(fā)生汽蝕受到泵本身和吸入裝置兩個方面的影響，具體表現(xiàn)就是泵汽蝕余量NPSHr和裝置汽蝕余量NPSHa二者的關(guān)系。其中NPSHr表示泵不發(fā)生汽蝕，要求在泵進口處單位重量液體具有超過汽化壓力水頭的富余能量，NPSHa表示泵進口處液體具有的全部水頭減去汽化壓力水頭凈剩的值。
現(xiàn)在應(yīng)用于園林噴泉及大型瀑布景觀的水泵大多數(shù)是采用離心水泵，目的是將水提升到一定的高度沿著水池口落下形成瀑布景觀，大流量的噴泉瀑布離心泵需要建立水泵房，通過水泵旋轉(zhuǎn)的機械能轉(zhuǎn)換成水流的動能和勢能。噴泉瀑布離心泵在運轉(zhuǎn)過程中，由于葉輪進口處液體局部壓力降低而導(dǎo)致其內(nèi)生成汽泡，在稍后壓力升高處汽泡又縮小或消失，出現(xiàn)水力機械所特有的汽蝕現(xiàn)象。當噴泉瀑布離心泵發(fā)生汽蝕時，葉輪會遭受汽蝕破壞，影響噴泉瀑布離心泵性能并妨礙其正常運行。首先，噴泉瀑布離心泵汽蝕時葉輪內(nèi)液體的能量交換受到干擾和破壞，在外特性上表現(xiàn)為流量揚程曲線、流量軸
功率曲線、流量效率曲線下降。嚴重時會使噴泉瀑布離心泵中的液流中斷，不能工作。其次，因為汽蝕過程是非常態(tài)的，導(dǎo)致液流產(chǎn)生較大的壓力脈動，但壓力脈動的頻率和相關(guān)部件的固有頻率一致或接近時就會產(chǎn)生較大振動。同時，汽蝕過程中空泡破滅會產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲。另外，汽蝕對過流部件也有很大的破壞作用，其中對于葉輪的破壞最嚴重，其他如葉輪口環(huán)間隙處會產(chǎn)生間隙汽蝕破壞，甚至導(dǎo)葉處有時也能發(fā)現(xiàn)汽蝕的破壞。這種破壞大大的縮短噴泉瀑布離心泵的大修周期和使用壽命，嚴重時會產(chǎn)生葉片斷裂或外殼穿孔等重大事故。因此，如何提高噴泉瀑布離心泵的汽蝕性能，解決噴泉瀑布離心泵正常運行的難題，在設(shè)計時顯得十分重要。
2.噴泉瀑布離心泵發(fā)生汽蝕的理論關(guān)系
在景觀工程應(yīng)用中，改善汽蝕性能的主要方法是發(fā)展耐汽蝕材料和研究高抗汽蝕的葉輪，而應(yīng)用耐汽蝕材料只是防止葉輪本身受到汽蝕破壞，汽蝕現(xiàn)象仍然在葉輪內(nèi)部的流動中發(fā)生，也就是說對于噴泉瀑布離心泵本身的運行可靠性并沒有得到有效改善。因此，從離心葉輪機械內(nèi)流理論出發(fā)，深入研究汽蝕機理，將其應(yīng)用于高抗汽蝕葉輪的研制和開發(fā)中，對葉輪進行最優(yōu)化設(shè)計，才是提高汽蝕性能最有前途的發(fā)展方向。根據(jù)噴泉瀑布離心泵汽蝕理論，噴泉瀑布離心泵是否發(fā)生汽蝕受到泵本身和吸入裝置兩個方面的影響，具體表現(xiàn)就是泵汽蝕余量NPSHr和裝置汽蝕余量NPSHa二者的關(guān)系。其中NPSHr表示泵不發(fā)生汽蝕，要求在泵進口處單位重量液體具有超過汽化壓力水頭的富余能量，NPSHa表示泵進口處液體具有的全部水頭減去汽化壓力水頭凈剩的值。
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