为了判断水泵是否会发生汽蚀,应求出水泵实际安装的吸上高度H吸和水泵允许的吸上高度H允吸,而且必须满足H吸≤H允吸,才能避免水泵发生汽蚀。
水泵的吸上高度H吸是指水泵的基准面至进水池水面的几何高度,如图5-36所示。各种水泵的基准面如表5-6所示。
图5-36 离心泵的吸上高度
表5-6 水泵的基准面
注(a)卧式叶片泵:基准面为通过水泵轴线的水平面(中小型泵),或通过叶片进口上缘的水平面(大型泵);(b)立式离心泵和混流泵:基准面为通过第一级叶轮出口中心的水平面(中小型泵),或通过叶片进口上缘的水平面(大型泵);(c)立式轴流泵:基准面为通过叶轮中心线的水平面。
水泵的允许吸上高度H允吸有两个计算公式,离心泵和混流泵常用(5-67)式。
式中:Hs为厂家提供(或从样本查得)的在标准情况下水泵允许吸上真空高度,m;Δh为厂家提供(或从样本查得)的在标准情况下水泵必需的允许汽蚀余量,m。若厂家提供的是临界汽余量Δh临,则Δh=Δh临+0.3;H大气为吸水池水面的海拔高程所对应的大气压力,m,由表5-7查得;P汽/ρg为工作水温对应的汽化压力,m,由表5-8查得;n0为水泵的额定转速,r/min;n1为水泵实际工作的转速,r/min;h吸损为吸水管路的阻力损失,m;v1为水泵进口断面的平均流速,m/s。
表5-7 不同海拔高程的大气压力
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表5-8 不同水温时的汽化压力
在标准情况下,即H大气-P汽/ρg=10(m),(相当于水泵在海拔高程为50m的水面上,水温为20℃的条件下工作),水泵的转速n1等于额定转速n0时,以上两式可简化为:
进口为喇叭口的轴流泵,h吸损很小,故上式又可简化为:
由式(2-69)、式(2-70)可知,Hs和Δh有如下关系:
在缺乏资料的情况下,可用如下经验公式估算Δh临:
式中:H为水泵扬程,m,对多级泵,取单级叶轮的扬程;σ为托马系数,在额定情况下,单级单吸泵σ=0.000216n,单级双吸泵σ=0.000173n。
由图5-1和图5-2可知,Hs和Δh是随流量的变化而变化的。为了校核各种工况下水泵是否发生汽蚀,水泵厂应该向用户提供Q-Hs或Q-Δh曲线。
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