必需汽蚀余量与有效汽蚀余量是什么意思？
时间：2019-10-11
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，汽蚀余量是指液体从泵吸入口至压力最低K点的压力降。单位用米标注，用（NPSH）r。
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，汽蚀余量是指液体从泵吸入口至压力最低K点的压力降。单位用米标注，用（NPSH）r。其值等于从基准面算起泵吸入口的总吸入压力减去该液体的汽化压力(绝压，以m液柱计)，即：
式中Ps———泵吸入口压力，Pa
Pv———液体在该温度下的汽化压力，Pa
us———泵吸入口平均流速，m/s
ρ———液体密度，kg /m3
汽蚀余量分有效气蚀余量NPSHa和必须气蚀余量NPSHr。泵的必须汽蚀余量是泵的特性，由设计决定，泵的有效汽蚀余量由工艺管路决定。
一、水泵有效汽蚀余量
有效汽蚀余量亦称装置汽蚀余量，是指由泵安装条件所确定的汽蚀余量，常用NPSHa表示。它表示液体由吸入液面流至泵吸入口处，单位重量具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量用△ha表示。NPSHa越大，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、pv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NPSHa随流量的增加而减小。
影响有效汽蚀余量的因素有吸入液面的表面压力，被吸液体的密度，泵的几何安装高度，还有管路的阻力损失等。总之，有效汽蚀余量由泵吸入侧管路系统决定，与泵本身无关，在给定的吸入条件下，有效汽蚀余量是可以计算得到的。
有效汽蚀余量越大，说明泵吸入口处单位重量液体所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量越大，这样出现汽蚀的可能性不会太大。
二、水泵必需汽蚀余量
有效汽蚀余量的大小并不能说明泵是否产生气泡，发生汽蚀。因为有效汽蚀余量仅指液体从吸入液面流至泵吸入口处所具有的超过饱和蒸汽压力的富余能量，但泵吸入口处的液体压力并不是泵内压力最低处的液体压力。液体从泵吸入口流至叶轮进口的过程中，能量没有增加，它的压力还要继续降低。这一方面是由于过流断面的逐渐收缩，流速增大而造成；另一方面由于泵吸入口到叶片入口处的流动阻力也会造成液体压力的进一步降低。所以我们把单位重量的液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处的压力降或在给定转速和流量下必需具有的汽蚀余量，称为必需汽蚀余量（必须汽蚀余量），用△hr表示，或用符号NPSHr表示，是规定泵要达到的汽蚀性能参数
必须汽蚀余量与吸入管路装置系统无关，它只与泵吸入室的结构、液体在叶轮进口处的流速等因素有关，所以必需汽蚀余量由泵入口各因素决定。
必需汽蚀余量，是液体从泵吸入口流至叶片进口压力最低处的压力降，所以△hr越大，则表示压力降也大，泵的抗汽蚀能力越差，反之抗汽蚀能力就高。
NPSHr和泵的内部流动有关，是由泵本身头定的，其物理意义是表示液体在泵进口部分压力下降的程度，也就是为了保征泵不发生汽蚀，要求在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，只与泵进口部分的运动参数（vo、wo、wk等）有关，这些运动参数在一定转速和流量下是由几何参数决定的。这就是说NPSHr是由泵本身（吸水室和叶轮进口部分的几何参数）决定的。对于既定的泵，不论何种介质（黏性大介质因影响速度分布除外），在一定转速和流量下流经泵进口，因速度大小相同故有相同的压力降，即NPSHr相同。
所以NPSHr与液体的性质无关（不考虑热力学因素）。NPSHr越小，表示压力降小，要求装置必须提供的NPSHa小，因而泵的抗汽蚀性能越好。因此: r代表required必需的，由泵本体决定，具体与转速，叶轮形式等有关。
三、有效汽蚀余量和必需汽蚀余量的关系
有效汽蚀余量在吸入管路系统确定后，它随流量增大而降低。必需汽蚀余量在吸入室、叶轮入口形状已定的情况下，它随流量的增大而升高。所以要使泵压力最低点处不发生汽化，必需使有效汽蚀余量大于必需汽蚀余量，即△ha＞△hr。
A代表 available有效的,可以提供的,这个由系统和管路决定,必须经过严格计算，r代表 required必需的,由泵本体决定,具体与转速叶轮形式等有关。保证泵不气蚀，NPSHa必须大于NPSHr。具体大多少，各种不同形式的泵都有经验值, 一般把泵的必须汽蚀余量增加0.5-1m的富余能头作为允许汽蚀余量。所以可以总结为以下：
泵的有效汽蚀余量大于泵的必须汽蚀余量:泵不汽蚀
泵的有效汽蚀余量等于泵的必须汽蚀余量:泵开始汽蚀
泵的有效汽蚀余量小于泵的必须汽蚀余量:泵严重汽蚀
泵的必须汽蚀余量是泵的特性,有设计决定,泵的有效汽蚀余量由工艺管路决定。
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