第五章叶片流体的空蚀、泥沙 磨损及水力振动 空化与空蚀是发生于液体作为介质的水力 机械中的一种特有现象,而在固体和空气中 般不会发生空化和空蚀。 所以空化与空蚀同样也是反映水轮机、水 泵特性的一个重要指标,是设计、试验、运行 中必须考虑的问题,并且一直是国内外水力机 械领域中的重要研究课题。 2021-2-24 西华大学宋文武教授
2021-2-24 西华大学 宋文武 教授 1 第五章 叶片式流体的空蚀、泥沙 磨损及水力振动 空化与空蚀是发生于液体作为介质的水力 机械中的一种特有现象，而在固体和空气中一 般不会发生空化和空蚀。 所以空化与空蚀同样也是反映水轮机、水 泵特性的一个重要指标，是设计、试验、运行 中必须考虑的问题，并且一直是国内外水力机 械领域中的重要研究课题
n本章准备讨论4个方面的问题 1、空化与空蚀机理 2、水力机械的空化参数 3、水力机械的泥沙磨损 4、水力机械的水力振动 2021-2-24 西华大学宋文武教授
2021-2-24 西华大学 宋文武 教授 2 ¡ 本章准备讨论4个方面的问题： 1、空化与空蚀机理 2、水力机械的空化参数 3、水力机械的泥沙磨损 4、水力机械的水力振动
第一节空化与空蚀机理 象 这是一种流体力学现象。 临界压力——把给定温度下,液体开始汽化的压 力叫做临界压力。 (在不同温度下,液体的临界压力是不同的)。 注意:当液体温度一定,而压力降低到相应的临 界压力时,也会出现汽化现象,同时溶解于液体 中的气体析出,形成空泡(空穴) 2021-2-24 西华大学宋文武教授
2021-2-24 西华大学 宋文武 教授 3 第一节 空化与空蚀机理 一、空化现象 这是一种流体力学现象。 临界压力——把给定温度下，液体开始汽化的压 力叫做临界压力。 （在不同温度下，液体的临界压力是不同的）。 注意：当液体温度一定，而压力降低到相应的临 界压力时，也会出现汽化现象，同时溶解于液体 中的气体析出，形成空泡（空穴）
通过水力机械流道中的液流,如果某个地方的流速 增高,必然会引起此处的局部压力下降,当压力降 低到当时液流下的临界压力时,这个低压区的液流 就会开始汽化—一出现空泡(汽泡),空泡随液流 运动到较高压力区,由于P个,汽泡中的蒸气要重新 凝结成水,汽泡溃灭。因为体积突然收缩,汽泡原 先占有的空间形成真空,于是周围的高压液流质点 高速冲近来,将对过流表面产生非常大的瞬间脉冲 压力(水锤压力)。同时,在压力增高时,原来从 液流中分解出来的小汽泡,在水锤压力的作用下被 急剧压缩,直到汽泡的弹性力大雨水锤压力时,汽 泡将停止压缩而瞬间膨胀,所以对过流表面又形成 另一种水锤压力 2021-2-24 西华大学宋文武教授
2021-2-24 西华大学 宋文武 教授 4 ¡ 通过水力机械流道中的液流，如果某个地方的流速 增高，必然会引起此处的局部压力下降，当压力降 低到当时液流下的临界压力时，这个低压区的液流 就会开始汽化——出现空泡（汽泡），空泡随液流 运动到较高压力区，由于P↑，汽泡中的蒸气要重新 凝结成水，汽泡溃灭。因为体积突然收缩，汽泡原 先占有的空间形成真空，于是周围的高压液流质点 高速冲近来，将对过流表面产生非常大的瞬间脉冲 压力（水锤压力）。同时，在压力增高时，原来从 液流中分解出来的小汽泡，在水锤压力的作用下被 急剧压缩，直到汽泡的弹性力大雨水锤压力时，汽 泡将停止压缩而瞬间膨胀，所以对过流表面又形成 另一种水锤压力
空化:随着压力变化,液流中出现空泡状态 (初生、发展、溃灭)及产生一系列物理化 学变化称作空化(空穴)。 ■空蚀:指当空泡的溃灭过程发生于固壁表面, 而使材料破坏,即由空化引起的材料破坏 (侵蚀) 空泡的产生与发展取决于液体的状态 (温度和压力)以及液体本身的物理性质 (所含杂质量及所溶解的气体等)。 2021-2-24 西华大学宋文武教授
2021-2-24 西华大学 宋文武 教授 5 ¡ 空化：随着压力变化，液流中出现空泡状态 （初生、发展、溃灭）及产生一系列物理化 学变化称作空化（空穴）。 ¡ 空蚀：指当空泡的溃灭过程发生于固壁表面， 而使材料破坏，即由空化引起的材料破坏 （侵蚀）。 空泡的产生与发展取决于液体的状态 （温度和压力）以及液体本身的物理性质 （所含杂质量及所溶解的气体等）