空化是一种可以影响任何流体流动系统的状况。尽管它是一种一直存在的威胁，但人们对它的理解并不充分。用最简单的术语来说，空化是指水蒸气气泡的形成，当它们坍缩回液相时，会损坏金属部件。以下是一些与空化有关的常见问题和答案。
当泵空化时，它的声音会不同吗?
是的。空化被描述为听起来像系统中的砾石或咖啡豆。
空化是如何破坏系统组件的?
空化的一个尚未被广泛理解的方面是，为什么这些表面上无害的气泡在内爆时具有如此大的破坏性。答案是当水蒸气回到液相时凝结的潜热能的释放。气泡的破裂和释放的能量产生了一个小的压力射流，可以撞击附近的固体表面，有可能损坏它。由于在空化系统中形成了大量的气泡，随着时间的推移，这些水蒸气气泡会对系统组件造成广泛的损坏。由于空化发生在泵的入口，气泡遇到的第一个系统部件是泵叶轮。
空化还会发生在哪里?
几乎所有水流湍急的地方。除了水泵之外，最著名的位置是船舶的螺旋桨、控制阀座和水管中的小口径孔板。BETVICTOR体育官网
泵内空化的原因是什么?BETVICTOR体育官网
泵内汽蚀是由泵入口压力过低引BETVICTOR体育官网起的。堵塞或限制，如堵塞的过滤器或安装在泵进口上的部分关闭的阀门可能导致它。当水泵不得不从安装在水泵下面的一个被称为“吸升”的水池中取水时，也会发生这种情况。最后，接近沸点的热水可能也是原因之一。
为什么热水会让水泵更容易空化?BETVICTOR体育官网
水温低时，水的蒸汽压也低。例如，在32华氏度，蒸汽压是1磅每平方英寸(psi)的零头。随着水温的升高，蒸汽压也随之上升。在华氏212度时，蒸汽压与标准大气压相同。在这个温度下，当蒸汽压与大气压相同时，水将开始汽化——通俗地说，变成气体。通常的说法是沸腾。
抽吸式升降机有什么问题?
吸力升降机增加了从污水池水位到水泵的垂直高度。这就减少了水的静压，使水更容易变成蒸汽并产生破坏性的气泡。
当泵空化时发生了什么?
伯努利定理指出，管道中的静水压乘以它的速度是一个常数。由此可见，如果流速暂时增加，水压必然下降。
当水通过叶轮时，它会加速，当它接近叶轮时，从一个大直径的管道移动到一个小直径的管道，导致静压的降低。如果此时水的蒸汽压高于静压，就会形成水气气泡。
当水与叶轮的叶片接触时，压力增加，气泡迅速内爆，因为静压现在超过了蒸汽压。现在，一切都以一定的价格恢复了流动性。根据叶轮材料的不同，损坏程度可能很大。铸铁叶轮受到的影响最大。由于材料的韧性，不锈钢叶轮受到的影响较小。
我如何预测泵是否会发生空化?
首先，通过观察泵的净正吸入扬程(NPSHr)曲线。这是一个计算在入口需要多少绝对压力来保持系统不发生空化。
其次，计算可用NPSH (NPSHa)。这个值表示泵入口的绝对压力。如果NPSHa比NPSHr大3英尺，泵就不会发生空化。请注意，NPSHr是在可重复性和精确基准测试的理想条件下测量的。BETVICTOR体育官网泵连接到一个短半径弯头在进口很难说是理想的。当这种类型的劣质进水管安装到位时，为安全起见，可能需要在NPSHr的声明值上增加高达50%。
如何计算NPSHa?
NPSHa是三个值的和:
- 立式静吸头。如果泵在吸力升降机上，它将是一个负数。
- 进口管道上的摩擦损失。这也是一个负数。
- 温度优势，用一个方程计算温度优势等于大气压减去蒸汽压。系统中的冷水提供了温度优势，可以帮助避免空化。较热的系统水降低了这一优势。
综上所述，由式1可知:
NPSHa = +/-静扬程/升力-摩擦损失+温度优势
那么，如果抽热水时有足够的静扬程可用，水泵是否可以?
如果系统中的静压足够高，可以。当水与叶轮相互作用压力下降时，如果压力水平仍高于水蒸气压，则不会形成气泡。
如果没有足够的静态头可用，我们会有麻烦吗?
如果系统静压过低，当水与叶轮相互作用时，压力下降，压力水平就会下降到水汽化的水平以下。在这种情况下，气泡将形成，空化将发生。
水蒸发的压力水平是空化的一个重要方面，因为它根据水的温度而变化。
如何测量NPSHr ?
泵制造商测量NPSHr最常用的方法是使用一个闭路测试平台，上面有一个密封的水箱，顶部有一个空气毯，顶部连接一个真空泵，准备吸出空气。他们在一定的流量范围内操作真空泵，在每个流量下，启动真空泵并观察复合压力表上的进口压力下降情况。他们还仔细检查了放电压力表。当泵产生压力下降3%时，根据泵行业的通用标准，泵发生空化，并记录入口压力npshr。
如前所述，为了确保可重复的结果，进水管的长度必须是15个直管直径。然而，这在大多数泵安装中是罕见的。因此，安全边际。作为旁注，压力的下降是称为“间歇抽气”过程的开始，此时空泡泵将停止产生任何扬程。压强一直下降到零。3%在开始空化的时候。
什么是“假”空化?
这是一种泵听起来像是空泡，但不是的情况。相反，泵必须处理夹带的气泡，而这些气泡对泵叶轮没有损坏。
夹带的空气确实令人讨厌，但实际上并不是空化。这种情况最常发生在冷却塔的应用中，当出水管道附近的塔池中有一个漩涡时。漩涡可以使空气被吸入冷凝器冷却塔泵。
有没有希望防止空化造成的损害?
是的。近年来，跟踪泵性能的技术已经发展到可以早期发现汽蚀，甚至预测汽蚀，从而在造成重大损害之前解决问题。