3. 离心泵的汽蚀问题
3.1离心泵中汽蚀现象的发生过程
如果泵在运行中产生了噪音和振动，并伴随有流量、扬程和效率的降低，有时甚至不能工作，当检修这台泵时，常常可以发现在叶片入口边靠近前盖板处和叶片入口边附近有麻点或蜂窝状破坏。严重进整个叶片和前、后盖板都有这种现象，甚至叶片和盖板被穿透，这就是由于汽蚀所引起的破坏。在实现运行中，有很多泵是由于汽蚀所损坏的。
汽蚀又称为空蚀，它是在一定条件下由于液体和气体的相互作用而引起的。 泵通过旋转的叶轮对液体作功，使液体能量(包括动能和压能)增加，在相互作用过程中，液体的速度和压力是变化的。通常，离心泵叶轮入口处是压力最低的地方。如果这个地方液体的压力等于或低于在该温度下液体的汽化压力Pv，就会有蒸汽及溶解在液体中的气体从液体中大量逸出，形成许多蒸汽与气体混合的小气泡。
这些小气泡随液体流到高压区时，由于气泡内是汽化压力，而气泡周围大于汽化压力，产生了压差，在这个压差作用下，气泡受压破裂而重新凝结。在凝结过程中，液体质点从四周向气泡中心加速运动，在凝结的一瞬间，质点互相撞击，产生很第一名在局部压力。这些气泡如果在金属表面附近破裂而凝结，则体质点就象无数小弹头一样，连续打击在金属表面上。在压力很大，频率很高的连续打击下，金属表面逐渐因疲劳而破坏，通常把这种破坏称为剥蚀。在所产生的气泡中还杂有一些活泼气体(如氧等)，借助气泡凝结时所放出的热量，对金属起化学腐蚀作用。化学腐蚀与机械剥蚀的共同作用，就更加快了金属损坏速度，这种现象就叫做汽蚀破坏现象。
离心泵在严重的汽蚀状态下运转时，发生汽蚀部位很快就被破坏成蜂窝或海绵状。离心泵开始发生汽蚀时，汽蚀区域较小，对泵的正常工作没有明显的影响，在泵的正常工作没有明显的影响，在泵性能曲线上也没有明显的反映。但当汽蚀发展到一定程度时，气泡大量产生，影响液体的正常流动，甚至造成液流间断、发生振动和噪音，同时泵的流量、扬程和效率明显下降，在泵性能曲线上也有明显表现。
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汽蚀不但使泵的性能下降，产生噪音和振动，而且使泵的寿命缩短，严重时使泵无法工作。所以，研究汽蚀过程的客观规律，提高离心泵抗汽蚀性能，以及研究抗汽蚀破坏的材料，是离心泵技术发展的重要研究项目之一。
3.2 吸上真空度
对一般中小型卧式离心泵来说，泵轴心线距液面的垂直高度叫几何吸上高度，或称几何安装高度，以Hg表示。
泵的几何吸上高度不可能无限制地提高，从离心泵的工作原理可知，泵能把低处液体吸到高处，是因为液体在叶轮离心力的作用下被甩出叶轮，而在叶轮吸入口处造成真空度，贮水池中的液体在液面压力作用下经吸入管路进入泵内。因此，泵的吸上高度与泵吸入口处真空度、液面压力、吸入管路的速度、阻力及被抽液体的重度等因素有关。
3.3 汽蚀余量
泵的允许吸上真空度[Hs]是随泵使用地点的大气压，吸入管路中的阻力和流速，以及所抽送液体的性质和温度的不同而变化的。所以使用时不太方便，需引进一个表示泵汽蚀性能的参数，这就是汽蚀余量Δh。
汽蚀余量分为装置汽蚀余量或称为必需的汽蚀余量和泵的汽蚀余量或称为有效的汽蚀余量。
装置汽蚀余量的意义表示：泵吸入口处单位重量的液体所具有的超过汽化压力的富余能量。而这富余能量包括压力能和动能，由于动能较小，所以主要是压力能。装置汽蚀余量单位以米液柱高度表示。装置汽蚀余量越大，说明泵吸入处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量越大，这样使泵不容易产生汽化，水泵不会发生汽蚀。
装置汽蚀余量并不能表示泵的汽蚀性能的好坏。因为装置汽蚀余量仅指液体从吸水池吸入口处所具有的超过汽化压力的能量，而泵吸入口处的液体压力并不是泵内液体压力的最底处。因为液体自泵的吸入口流到叶轮的过程中还有能量损失，压力还要降低。因而要表示泵的性能需要的是泵的汽蚀余量。
3.4 汽蚀比转数
在设计离心泵时，除了考虑水泵的参数（扬程、流量、功率、效率、转速）以外，还需要有一个能表示泵的汽蚀性能，而又与泵的设计参数有联系的综合性参数，作为比较泵汽蚀性能和选择模型泵的依据。最小汽蚀余量的大小与泵入口几何形状及液体流动情况密切有关。利用水力学中相似原理，引出一个新的参数c来表示离心泵的最小汽蚀余量Δhmin与泵设计参数间的关系：
c?5.62nQ?hmin34
式中 n——水泵的转速，转速/分；
Q——离心泵流量(米3/秒)，对双吸式水泵应以Q/2代入； Δhmin——泵的最小汽蚀余量(米)。
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3.5提高离心泵抗汽蚀性能的措施
（一）、改进叶轮入口的几何形状 （1）采用双吸叶轮
（2）采用较低的叶轮入口速度 （3）增大叶片入口边宽度b1 （4）适当选择叶片数和冲角 （二）、采用抗汽蚀材料
一般来说，零件表面越光，材料强度和韧性越高，硬度和化学稳定性越高，则材料的抗汽蚀性能也越好。
（三）、采用诱导轮提高泵的抗汽蚀性能
在离心泵叶轮前加诱导轮能提高泵的汽蚀性能，而且效果很显著。诱导轮是螺旋形的，螺旋外径处的螺旋角较小，内径处的螺旋角较大，以保证螺旋的导程相等。
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4. 离心泵的应用
离心泵是各种水力机械中应用最广泛的一种，是和我们日常生活和生产活动联系最紧密的一种机械。
4.1给水排水及农业工程
水是生命之源，是人类赖以生存及工农业生产的重要基础物质。以水为基础的给水排水工程、农业工程是国民经济建设的基础，每个国家都非常重视。
(1) 水泵站与水果
在给水排水工程中，泵从水源取水，抽送至水厂．净化后的清水由送水泵输送到城市管网中去：对于城市的生活污水和工业废水，经排水管渠系统汇集后，也必须由排水泵将酒水曲送到污水处理厂，经处理后的污水再由另外徘水泵(或用重力自流)排放人江河湖海中去，或者排入农田作为灌溉之用。在污水处理厂内，往往从沉淀他把新鲜污泥抽送到污泥消化池、从沉砂池中排除沉渣、从二次沉淀池中提送活性污泥等，都要用各种不同类型的泵来保证运行。在给水徘水中用得最多的泵足大流量的离心泵。 (2) 其它类型泵
在给水排水工程中，际了用到常规的离心泵外，在地势较低的场合排水，以及在干旱区的地下水供给等工程中，还用到—些特殊的离心泵。 (3) 深井离心泵
探并泵多用于埋深大于20m的井水中提水。这种泵的驱动电动机或其它动力机械都装在地面上，因此须经很长的传动轴带动井下的叶轮旋转，将井水提上来。这类泵实际上是一种立式单吸分段式多级离心泵 深井泵的井径一般在100-500mm范围内，流量一般为8—900m’／h，扬程一般为10—150m。共特点是叶轮均为多级．少者两级，多采用半开式。选用时，井径比泵型号中之数大50mm为好；使用时，叶轮均浸没水中，无须引水。泵开车前，须加橡胶轴衬润滑水；对井水水位变化有较大的适应性：探井泵用料多，价格贵，拆卸困难，对井的质量要求较高。 (4) 潜水电泵
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