多级离心泵汽蚀知识讲解—汽蚀余量概念及计算方法

发布时间：2025-05-21 13:32

1、关于几种汽蚀余量的概念

汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量，单位用米标注，用（NPSH）r。吸程即为必需汽蚀余量Δh：即多级泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。吸程=标准大气压（10.33米）-汽蚀余量-安全量（0.5米）标准大气压能压管路真空高度10.33米。

汽蚀余量指泵入口处液体所具有的总水头与液体汽化时的压力头之差，单位用米（水柱）标注，用（NPSH）表示，具体分为如下几类：

（1）NPSHa ——装置汽蚀余量又叫有效的汽蚀余量，是由吸入装置提供的， NPSHa越大泵越不容易发生汽蚀；

（2）NPSHr ——泵汽蚀余量又叫必需的汽蚀余量，是规定泵要达到的汽蚀性能参数， NPSHr越小，泵的抗汽蚀性能越好；

（3）NPSHt ——试验汽蚀余量，是汽蚀试验时算出的值，试验汽蚀余量有任意多个，但对应泵性能下降一定值的试验汽蚀余量只有一个，称为临界汽蚀余量，用NPSHc表示。

（4）[NPSH] ——许用汽蚀余量，这是确定泵使用条件（如安装高度）用的汽蚀余量，它应大于临界汽蚀余量，以保证泵运行时不发生汽蚀。

这些汽蚀余量有如下关系： NPSHc ≤ NPSHr ≤ [NPSH] ≤ NPSHa

2、NPSHr的物理意义（Net Positive Suction Head---净正吸头）

(1)液体流入多级泵后，未被叶轮增加能量前，压力能头降低的那部分数值，它是因流速变化和水力损失引起的，影响它的主要因素是泵吸入室的几何形状和流速，而与吸入管路，液体的性质等参数无关，它只与泵结构有关，确切地说，它只与叶轮形状及进口形状有关；

(2)NPSHr和NPSHa是两个性质不同的参数， NPSHr由泵本身的特性决定，是表示泵本身抗汽蚀性能的参数，NPSHr越大，泵的汽蚀性能越差，反之越好，而NPSHa是由外界的吸入装置特性决定的。

(3)泵产生汽蚀的界限NPSHa＝NPSHr

NPSHa=NPSHr 对应（pk=pv）泵开始汽蚀；

NPSHa<npshr 对应（pk<pv）泵严重汽蚀；< span="">

NPSHa>NPSHr 对应（pk>pv）泵无汽蚀。

3、装置汽蚀余量的计算方法

（1）汽蚀余量计算式

式中ps/ρg —— 换算到基准面上的进口压力水头（m）；

v2s/2g —— 测量压力ps断面的液体平均速度头（m）；

pv/ρg —— 抽送液体温度下的汽化压力水头（m）；

NPSH —— 汽蚀余量（m），其值以换算到基准面上的数值表示（即用换算到基准面上的压力水头ps/ρg 计算NPSH ）。

（2）泵基准面的规定：即通过由叶轮叶片进口边的外端所描绘的圆的中心的水平面，如图11所示。

图11 泵的基准面

吸上 —— 吸入液面在基准面之下；

倒灌 —— 吸入液面在基准面之上。

对卧式泵，其基准面是通过泵轴心线的水平面；

对多级泵以其第一级叶轮为基准；

对立式双级泵以上面的叶轮吸入口为基准。

（3）计算公式

吸上：

倒灌：