空蚀性能与升力系数的相关性

叶轮的空蚀性能和升力系数cy有关，升力系数越大，表示升力越大，翼型工作面和背面的压差越大，翼型的抗空蚀性能越差。图3-19表示翼型工作面和背面压差的分布情况。设翼型无穷远来流的速度为w∞，压力为p0，液体流过翼型时，工作面（下面）的压力高，背面（上面）的压力低，在翼型上产生升力，其值等于平均压差和翼型面积的乘积

由前面的讨论可知，升力可表示为

比较式（3-60）和式（3-61），得到平均压差和升力系数的关系

但是空蚀与平均压差没有直接关系，而与翼型背面的最小压力Pmin有关。如图3-19所示，压力最小的部位是在翼型的头部，但是这个低压区很窄，液体很快流过这个区域，不能及时汽化出大量蒸汽，这个区域的低压对水泵的空蚀性能影响不大，可不作为空蚀危险区。翼型的第二个低压区，虽然绝对压力高于第一个低压区，但因其区域较宽，气泡可在这个区域内充分发展，故对空蚀的影响很大，考虑泵叶轮的空蚀性能时，就考虑这一低压区（如k处）。

根据伯努利方程式，翼型上最小压力处的速度最大(www.xing528.com)

图3-19　翼型工作面和背面压差的分布图

式中　wmax——翼型上最小压力处的液体速度。

翼型前和最低压力处的压力差为

式（3-63）表示空蚀系数和升力系数成正比，升力系数小则抗空蚀性能好，这和能量指标是相互矛盾的，为此应研究空蚀性能好的翼型，降低K值。