离心泵汽蚀
离心泵汽蚀、气缚的演示实验
基本原理
1( 气缚现象:
离心泵靠离心力输送液体。离心力大小，除与叶轮直径及叶轮旋转速度有关外，还与流体重度有关。若离心泵启动时，泵壳内存在大量空气，则由于空气的重度远远低于液体的重度，叶轮旋转所造成的离心力也很小，导致泵入口与水池液面间的压差太小，不能把水池内液体抽压到叶轮中心，就会发生离心泵空转却送不出液体的状况，这种现象称“气缚”。所以，离心泵若安装在液面上方时，启动前必须先使泵体及吸入管路中充满液体(所谓“灌泵”)。同时，在运转过程中也要防止外界空气大量漏入，以免产生气缚。
2(吸上真空高度及汽蚀现象:
离心泵之所以能吸取液体，是由于泵的叶轮旋转时，将液体抛向外沿，而中心形成真空，而贮槽液面上的压力却为大气压，因此，泵就依靠此压差将液体压入泵内，如果输送的是水，并设叶轮进口处为绝对真空，管路阻力为零，液面上为一个标准大气压，那么最大几何吸上高度也不超过10.33米。
图3.7 离心泵吸上真空度
参照图3.7，列0~0，1~1截面间柏努利方程式:
2ppu011,,(，Z，,h)sf0,1,,gg2g ?
式中Zs为几何安装高度。
p,p01,HsHg,s设: ，为吸上真空高度，则
2p,pu011H,,，Z，,hssf0,1,2gg ?
由此可知，P1愈小，Hs愈大。但当P1低达P(输送液体的饱和蒸汽压)时，液体就要汽化，就产生汽蚀现V
象，使泵无法工作，所以对P1的降低幅度应有限制。由上式可见，P1随着泵的几何安装高度Zs提高而降低，
Hs允许故最终应对泵的几何安装高度加以限制。在离心泵的铭牌(性能
表
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)上一般都列有允许吸上真空高度 和
,hH,hs允许允许允许汽蚀余量，二者均是对泵的安装高度加以限制，以避免汽蚀现象发生。如果知道或之一，
2u1Z,H,,,hsf0,1s允许允许2g则其允许几何安装高度可由下式计算: ?
p,pavZ,,,h,,hsf0,1允许允许,g或 ?
如果所输送的液体温度、重度、大气压与铭牌上规定不符，应参照有关规定校正。
操作步骤
(一) 汽缚现象的观察:
1(当泵内没有充水时，开动泵，观察能否打出水。
2(打开阀A使泵注满水，开动泵，观察能否打出水，然后微微打开阀B，漏入空气，观察现象。
(二)汽蚀现象的观察:
欲发生汽蚀，由?式可知，须使方程中的P1降低，可通过增大入口u1或提高Zs，但本装置要实现这些存
,hf0,1在技术上的困难。为了观察汽蚀现象，我们可以关小阀门C(或开大出口阀,)，通过增大吸入管阻力，降低P1来实现。
当逐渐头小阀门C，由真空表上看到Pc不断下降(即真空度不断增加,读数增大)，当下降到一定压力时，就可观察到由大量汽泡充入泵体，当汽泡达到高压区时被压破。此时压力表指针明显不稳，泵体震动，发出噪音。泵的流量，扬程显著下降，说明汽蚀现象已发生。此时，再不能关小进口阀，否则会造成泵的损坏，操作应特别小心。当开大阀门，随着真空表压力升到一定大小时，离心泵运转又恢复正常。
思考题
在进口阀开度不变的情况下，开大出口阀,，能否出现汽蚀,为什么,此时真空表读数如何变化,压力表读数时增大还是减小,为什么,
图6.1 离心泵汽蚀、气缚实验装置
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