汽蚀余量 NPSH
NPSH(汽蚀-汽蚀余量)

???
泵汽蚀余量-NPSHr
计算公式: vo2 wo2 NPSHr= +λ 2g 2g 式中
vo---叶片进口前的绝对速度 wo---叶片进口前的相对速度 λ---叶片进口压降系数
H H-Q曲线
NPSHr-Q曲线
Q
• NPSHr近似与泵叶片进口流速平方成正比,其为泵的固有 特性,不会随使用条件而改变。 • NPSHr表示泵的抗汽蚀性能, 值越小,泵的抗汽蚀性能越好! • 从泵性能曲线中可查出相应流量值下NPSHr
pv gρ
= 10-4-0.24-4 = 1.76 m
pv= 0.0238 bar=0.24 mH2O (20 OC清水饱和蒸汽压)
NPSHr= 4 mH2O
NPSHa与安装高度hg的计算
(倒灌装置—任意压力pc)
计算公式: NPSHa=
pc gρ
pc
+ hg- hc pc gρ
pv gρ pv hg
(1) NPSHr-Q曲线表明泵抗汽蚀 性能的好坏。
H
H-Q曲线
(2) 对特定泵型在某流量值下的
NPSHr可从性能曲线图中查出。 (3) 对一确定泵型,减小运行流量Q
NPSHr
NPSHr-Q曲线
可降低NPSHr.
Q1
Q
计算公式: pc pv NPSHa= - hg- hc gρ gρ 式中 pc---进口水池液面绝对压力
汽蚀发生条件
H
H-Q曲线
NPSHa-Q曲线
NPSHa=NPSHr 泵汽蚀
汽蚀界限
NPSHa<NPSHr 泵严重汽蚀
NPSHa>NPSHr 泵无汽蚀
NPSHr-Q曲线
无汽蚀区 Q
水泵汽蚀余量

NPSHR:必须汽蚀余量,有泵厂家提供,NPSHA:允许汽蚀余量,有设计者根据安装的不同而定。
简单通俗点说:允许吸上真空度是泵能从距离进口多深的地方抽水汽蚀余量厂家给出。
有个估算公式可以说明汽蚀余量和允许吸上真空度的关系汽蚀余量=10.33米-允许吸上真空度-0.3米(安全量)净正吸入压头,西方多以NPSH表示(或汽蚀余量,以△h表示).其含义是指为了保证泵不发生汽蚀,在泵内叶轮吸入口处,单位质量液体所必须具有的超过汽化压力后还富余的能量,单位是m.其中又分为NPSHr和NPSHa.NPSHr是指必需地净正吸入压头,其含义如上所述,其数量大小值和泵叶轮优劣有关,优秀地泵,其NPSHr值较小。
NPSHa是指泵吸入管路所能够提供的、保证泵不发生汽蚀、在叶轮吸入口处、单位质量液体所具有地超过汽化压力后还有地富余能量。
它地数值大小与吸入管路优劣有关,与泵本身无关。
甚么是「汽蚀」?为甚么会在泵体内产生汽蚀?泵的进口处的压力相对低于其出口处的压力(即进口处是低压而出口处是高压)。
当泵的进口处的压力低于液体的汽化压力(即饱和蒸汽压),液体便会汽化而产生汽泡。
汽泡随液流进入高压区时,汽泡破裂,周围的液体迅速填充原汽泡空穴,产生水力冲击破坏泵件。
此现象便是「汽蚀」。
汽蚀有甚么危害?(1) 汽泡破裂时,液体质点互相冲击,产生噪声及机组振动。
两者相互激励使泵产生强烈振动,即汽蚀共振现象。
(2) 过流部件被剥蚀及腐蚀破坏(容积式泵除外)。
(3) 泵的性能突然下降。
汽蚀发生在甚么部位?甚么部位会受到破坏?(1) 汽蚀一般发生在叶轮进口处,或是液体高速流动的部位。
(2) 而被腐蚀破坏的部位一般在叶轮出口处,或压水室出口处。
甚么是「汽蚀余量」NPSH?泵吸入口处之液体质量超出其汽化压力的富余能量值(米),称为「汽蚀余量」Net Positive Suction Head。
甚么是「有效汽蚀余量」NPSHa?(1) 又称「可用汽蚀余量」或「装置汽蚀余量」。
有效汽蚀余量NPSHa与必须汽蚀余量NPSHr解读

泵的汽蚀余量,这是生产好了就固有了的性能!也就是设备结构决定了的,当然,采用诱导轮等降低汽蚀余量的措施的泵,结构上就多了一个部件。
从叶轮的角度来说,其水力模型决定了汽蚀余量的高低,加工上,流道的阻力,叶片的切入角度都对吸入性能有影响。
目前,但还没有特别的标准之类的,都是水力曲线实验测得的数据。
查表法来选择。
苏尔寿的水力模型基本是通吃的了,各家泵厂大都采用,特别是流程泵基本都是。
汽蚀余量的知识请参照如下专题资料:举例和概念都有,呵呵,这是我用来与师傅们共同学习时用的 5 U F. M8 c, H/ f" ?气蚀余量专题* P7 O: M' w8 T! C1、气蚀余量:4 G! U P" O# XNPSH:气蚀余量,指泵入口液体压力超过液体气化压力的富余能力; _# H6 E1 e! R3 Y& w# BNPSHa:装置气蚀余量,也称有效气蚀余量或者可用气蚀余量,是指油泵装置系统确定的气蚀余量,大小由泵吸液管路系统参数和管道中流量所决定,与泵结构无关;! \& E' _4 o8 W NPSHr:必须气蚀余量,由泵自身结构决定,由泵生产厂家通过实验确定。
一般情况下要求NPSHa不小于NPSHr,经验取值:NPSHa大于NPSHr1.3倍.' S7 ^( v2 F0 [9 L0 i7 D9 P! T2、为什么要计算NPSHa?对于离心泵,直接造成气蚀(Cavitation)就是因为气泡的形成。
7 K( ? V- G$ J5 @( P8 F如果泵吸入侧的压力(Suction Pressure)远大于饱和蒸汽压(Vapour Pressure),那液中气泡将在完全形成之前崩溃,无法与泵叶轮接触然后进行破坏;如果吸入侧的压力接近或等值蒸汽压,则气泡会产生并与叶轮接触进行破坏。
离心泵的运作原理就是利用叶轮转动离心力形成低压把液体吸入,然后把能量转移到排出的液体。
汽蚀和汽蚀余量

For personal use only in study and res earch; not for commercial use汽蚀目录[隐藏]定义国标术语汽蚀现象危害[编辑本段]定义汽蚀[1]—当流道(可以是泵、水轮机、河流、阀门、螺旋桨甚至动物的血管)中的液体(可以是水、油等)局部压力下降临界压力(一般接近汽化压力)时,水中气核成长为汽泡,汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。
空化[1]—上述情况下汽泡的产生叫空化。
它与沸腾不同,沸腾是由于温度升高造成,而汽蚀是由于液体压力下降造成。
汽蚀与[1]气蚀是相同的。
习惯上,泵界喜欢用汽蚀,主要想表示其气体是液体汽化而成,不同于液体中溶解的气体。
水轮机行业则多用气蚀,现在干脆用空化、空蚀[1]。
1873年雷诺在理论上预言。
1893年英国皇家海军“勇敢号”的螺旋桨上首次观察到汽蚀现象。
[编辑本段]国标术语GB/T7021-1986《离心泵名称术语》:英文:Cavitation汽蚀:流动着的流体由于局部压力的降低产生汽泡的现象。
泵发生汽蚀,在汽蚀部位会引起机件的侵蚀,进一步发展则将造成扬程下降,产生振动噪声。
GB/T15469-1995《反击式水轮机空蚀评定》英文:Cavitation空化(过去曾用气蚀)。
空化是当流道中局部压力下降至临界压力(一般接近汽化压力)时,水中气核成长为汽泡,汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。
英文:Caitation pitting空蚀(过去过去曾用-气蚀损坏),由于空化造成的过流部件材料损坏。
GB/T19184-2003《水斗式水轮机空蚀评定》英文:Cavitation空化——当流道中水流局部压力下降至临界压力(一般接近汽化压力)时,水中气核成长为汽泡,汽泡的聚积、流动、分裂、溃灭过程的总称。
过去称作“汽蚀”。
空蚀——由于空化造成的过流部件材料损坏。
过去称作“汽蚀”、或“气蚀损坏”。
GB/T15469.2-2007《水轮机、蓄能泵和水泵水轮机空蚀评定2蓄能泵和水泵水轮机的空蚀评定》、GB/T 21717-2008《小型水轮机型式参数及性能技术规定》等同GB/T19184-2003。
汽蚀余量npsh

汽蚀余量npsh
汽蚀余量(Net Positive Suction Head,简称NPSH)是指给定的流量条件下,泵入口处的压力和液体的蒸发压力之间的差值。
它是判断泵是否会发生汽蚀的重要指标。
汽蚀是指液体在泵的吸入侧形成气蚀现象,导致泵的性能降低甚至损坏。
当液体在泵的吸入侧形成负压时,液体中的溶解气体会析出形成气泡,进而引起气蚀。
而汽蚀余量则是指泵入口处的压力减去蒸发压力后剩余的压力值。
汽蚀余量的计算公式为:
NPSH = P - Pvap - (h1 - h0) * g/ρ
其中,P为泵入口处的压力,Pvap为液体的蒸发压力,h1为泵入口处的液面高度,h0为液体自由面到泵入口处的垂直距离,g为重力加速度,ρ为液体密度。
当NPSH大于泵的汽蚀余量要求时,泵不会发生汽蚀。
汽蚀余量是评估泵的抗汽蚀能力的重要指标。
一般来说,泵的汽蚀余量要求越高,泵的抗汽蚀能力越强。
在实际应用中,为了防止泵发生汽蚀,可以采取一些措施,如增加泵的入口压力、减小液体的蒸发压力、提高液体的进口流速等。
在选择泵的时候也要考虑液体的特性以及具体应用场景的需求。
泵汽蚀余量计算方法及计算公式

泵汽蚀余量计算方法及计算公式
泵汽蚀余量是指泵在工作时避免因汽蚀而造成设备损坏的安全
余量。
计算泵汽蚀余量的方法和公式如下:
1. 根据NPSHr值计算,NPSHr(净正吸入压力余量)是指泵在
额定工况下所需的最小净正吸入压力,通常由泵的性能曲线给出。
NPSHr值可以通过实验测定或者由泵的制造商提供。
计算泵汽蚀余
量时,需要首先确定工作条件下的NPSHr值,然后结合系统设计工
况和液体性质等因素,计算出泵的实际NPSHa(净正吸入压力)值。
泵汽蚀余量即为NPSHa与NPSHr之差,通常建议保留一定的安全余量,以确保泵在工作时不会发生汽蚀。
2. 计算公式:泵汽蚀余量可以用以下公式进行计算:
NPSH余量 = NPSHa NPSHr.
在实际工程中,为了保证泵的正常运行和延长设备的使用寿命,通常建议在计算得到的泵汽蚀余量基础上增加一定的安全余量,具
体数值可根据实际情况和经验进行确定。
同时,还需要注意在计算
过程中考虑液体的温度、气体含量、管道阻力等因素对NPSH的影响,
以确保计算结果的准确性和可靠性。
总之,泵汽蚀余量的计算方法和公式是基于NPSH的理论和实验数据,通过对泵的实际工况和系统参数进行综合考虑,以确保泵在工作时不会受到汽蚀的影响,从而保证设备的安全运行。
水泵必需汽蚀余量和有效汽蚀余量的不同

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水泵必需汽蚀余量和有效汽蚀余量的不同
对于给定水泵,在给定转速和流量下必需具有的汽蚀余量称为水泵的必需汽蚀余量,常用NPSH,表示。
又称为水泵的汽蚀余量,是规定水泵要达到的汽蚀性能参数.NPSH,和离心水泵的内部流动有关,其物理意义是表示液体在水泵进口部分压力下降的程度,也就是为了保征水泵不发生汽蚀,要求在水泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量。
必须汽蚀余量与装置参数无关,只与水泵进口部分的运动参数(uo、wo、wk”等)有关。
是由水泵本身(吸水室和叶轮进口部分的几何参数)决定的。
对于既定的水泵,在一定转速和流量下流经水泵进口,因速度大小相同故有相同的压力降,即NPSH.相同。
所以NPSH,与液体的性质无关(不考虑热力学因素)。
NPSH,越小,表示压力降小,要求装置必须提供的NPSH。
小,因而水泵的抗汽蚀性能越好。
有效汽蚀余量是指由水泵安装条件所确定的汽蚀余量,常用NPSH:表示。
又称为装置汽蚀余量,是由吸入装置提供的在水泵进口处单位重量液体具有的超过汽化匿力水头的富余能量。
NPSH。
越大,水泵越不容易发生汽蚀。
有效汽蚀余量的大小与装置参数及液体性质(p.P。
等)有关。
因为吸入装置的水力损失和流量的平方成正比,所以NPSH.随流量的增加而减小。
3. 汽蚀余量NPSH 有效汽蚀余量NPSH a

3. 汽蚀余量NPSH
[Hg ]
[Hs ]
vs2 2g
hw
如何确定泵的几何安装高度?
NPSH
a
( pe
g
Hg
hw )
pv
g
NPSH
a
( pe
g
Hg 'hw )
pv
g
泵的几何安装高度:
Hg
pe
g
pv
g
NPSH
a
hw
Hg'
pv
g
NPSH
a
hw
pe
g
[NPSH]与Hg的关系:
Hg
pe
g
pv
g
[ NPSH]
1. 汽蚀现象及其对泵工作的影响 2. 吸上真空高度Hs 3. 汽蚀余量NPSH 4.提高泵抗汽蚀性能的措施 5.汽蚀相似定律及汽蚀比转速
确定水泵安装位置的两种计算方法
4
3. 汽蚀余量NPSH
汽蚀余量NPSH
有效汽蚀余量NPSHa:
按照吸入装置条件确定的汽蚀余量:泵在吸入口处, 单位重量液体所具有的超过输送液体的温度对应饱和 蒸汽压力的富余能量水头。
hw
[NPSH]不必修正:基准面是泵轴,不必修正海拔高度影
响;定义式中包括饱和蒸汽压,不必修正温度影响。
19
3. 汽蚀余量NPSH
NPSHa与Hs的关系
用允许吸上真空高度[Hs]和允许汽蚀余量[NPSH]来控制
水泵的安装高度Hg,本质上一致,本着使用方便的原则
确定:
NPSHa
ps
g
vs2 2g
pv
g
Hs
pamb
g
ps
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,还会形成热电偶,产生电解,形成电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度 。上述这种液体汽化、凝结、冲击、形成高压、高温、高频冲击负荷,造成金属材料 的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象称为气蚀。
离心泵最易发生气蚀的部位有: a.叶轮曲率最大的前盖板处,靠近叶片进口边缘的低压侧; b.压出室中蜗壳隔舌和导叶的靠近进口边缘低压侧; c.无前盖板的高比转数叶轮的叶梢外圆与壳体之间的密封间隙以及叶梢的低压侧; d.多级泵中第一级叶轮。
在水泵中产生气泡和气泡破裂使过流部件遭受到破坏的过程就是水泵中的汽蚀过 程。水泵产生汽蚀后除了对过流部件会产生破坏作用以外,还会产生噪声和振动,并 导致泵的性能下降,严重时会使泵中液体中断,不能正常工作。
汽蚀余量
指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差,单位用米(水柱) 标注,用(NPSH)表示,具体分为如下几类:
b.提高进液装置有效气蚀余量的措施
(1)增加泵前贮液罐中液面的压力,以提高有效气蚀余量。 (2)减小吸上装置泵的安装高度。 (3)将上吸装置改为倒灌装置。 (4)减小泵前管路上的流动损失。如在要求范围尽量缩短管路,减小管路中的流速 ,减少弯管和阀门,尽量加大阀门开度等。 以上措施可根据泵的选型、选材和泵的使用现场等条件,进行综合分析,适当加 以应用。
计算公式
什么叫气蚀余量?什么叫吸程?各自计量单位及表示字母? 答:泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生液体汽体,汽化的 气泡在液体质点的撞击运动下叶轮等金属表面产生剥落,从而破坏叶轮等金属,此时 真空压力叫汽化压力,气蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液全所具有的超过汽化压 力的富余能量。单位为米液柱,用(NPSH)r表示。 吸程即为必需气蚀余量Δ/h:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许几何安装高度 。单位用米。吸程=标准大气压(10.33米)--气蚀余量--管道损失--安全量(0.5)标准 大气压能压上管路真空高度10.33米 例如:某泵气蚀余量为4.0米,求吸程Δh
泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空压力下会产生汽体,汽化的气泡在液体质点的撞击运动下 ,对叶轮等金属表面产生剥蚀,从而破坏叶轮等金属,此时真空压力叫汽化压力,汽蚀余量是指在泵 吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注,用(NPSH)r。吸程即为 必需汽蚀余量Δh:即泵允许吸液体的真空度,亦即泵允许的安装高度,单位用米。 吸程=标准大气压 (10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米) 标准大气压能压管路真空高度10.33米。
汽蚀现象
液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这 种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡,流动到高压处时,其体积减小以致 破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。
泵在运转中,若其过流部分的局部区域(通常是叶轮叶片进口稍后的某处)因为 某种原因,抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时,液体便在该处 开始汽化,产生大量蒸汽,形成气泡,当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区 时,气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以至破裂。在气泡凝结破裂的同时,液 体质点以很高的速度填充空穴,在此瞬间产生很强烈的水击作用,并以很高的冲击频 率打击金属表面,冲击应力可达几百至几千个大气压,冲击频率可达每秒几万次,严 重时会将壁厚击穿。
(2)采用前置诱导轮,使液流在前置诱导轮中提前作功,以提高液流压力。 (3)采用双吸叶轮,让液流从叶轮两侧同时进入叶轮,则进口截面增加一倍,进口 流速可减少一倍。 (4)设计工况采用稍大的正冲角,以增大叶片进口角,减小叶片进口处的弯曲,减 小叶片阻塞,以增大进口面积;改善大流量下的工作条件,以减少流动损失。但正冲 角不宜过大,否则影响效率。 (5)采用抗气蚀的材料。实践表明,材料的强度、硬度、韧性越高,化学稳定性越 好,抗气蚀的性能越强。
中文名称:汽蚀余量 英文名称:net positive suction head;NPSH 其他名称:空化余量(NPSH) 定义1:
给水泵进口处具有的总压头高出进口处汽化压头的值。 应用学科: 电力(一级学科);汽轮机、燃气轮机(二级学科) 定义2: 在泵的入口处,单位重量液体具有的超过汽化压能的富余能量。 应用学科: 煤炭科技(一级学科);矿山机械工程(二级学科);排水机械(三级学科) 定义3: 水泵进口处单位质量水能扣除汽化压力的剩余能量,它是用绝对压力表示的判别水 泵吸水性能的重要参数。 应用学科: 水利科技(一级学科);灌溉与排水(二级学科);机电排灌(三级学科)
解:Δh=10.33-4.0-H-0效汽蚀余量,越大越不易汽蚀; NPSHr——泵汽蚀余量,又叫必需的汽蚀余量或泵进口动压降,越小抗汽蚀性能 越好; NPSHc——临界汽蚀余量,是指对应泵性能下降一定值的汽蚀余量; [NPSH]——许用汽蚀余量,是确定泵使用条件用的汽蚀余量,通常取[NPSH]=( 1.1~1.5)NPSHc。 离心泵运转时,液体压力沿着泵入口到叶轮入口而下降,在叶片入口附近的K点上 ,液体压力pK最低。此后由于叶轮对液体作功,液体压力很快上升。当叶轮叶片入口 附近的压力pK小于液体输送温度下的饱和蒸汽压力pv时,液体就汽化。同时,使溶解 在液体内的气体逸出。它们形成许多汽泡。当汽泡随液体流到叶道内压力较高处时, 外面的液体压力高于汽泡内的汽化压力,则汽泡又重新凝结溃灭形成空穴,瞬间内周 围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力骤然增加(有的 可达数百个大气压)。这样,不仅阻碍液体正常流动,尤为严重的是,如果这些汽泡在 叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数个小弹头一样,连续地打击金属表面。其撞击频 率很高(有的可达2000~3000Hz),于是金属表面因冲击疲劳而剥裂。如若汽泡内夹杂 某种活性气体(如氧气等),它们借助汽泡凝结时放出的热量(局部温度可达200~300℃)
提高离心泵抗气蚀性能措施
a.提高离心泵本身抗气蚀性能的措施 (1)改进泵的吸入口至叶轮附近的结构设计。增大过流面积;增大叶轮盖板进口段
的曲率半径,减小液流急剧加速与降压;适当减少叶片进口的厚度,并将叶片进口修 圆,使其接近流线形,也可以减少绕流叶片头部的加速与降压;提高叶轮和叶片进口 部分表面光洁度以减小阻力损失;将叶片进口边向叶轮进口延伸,使液流提前接受作 功,提高压力。