超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动,当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关
产生空化现象的判断标准
·空化气泡从叶片的进气边缘开始出现(初生空化.NPSH)直至达到定义的最大气泡长度,(如气泡长度5mm)。在气泡观察实验中,将入口的压力逐渐降低,直到出现第一个可见的空化气泡。
·水泵空化现象可能由空化造成的扬程(△H)下降,达到定义的最大下降数值△H=0.03H或者在一些高速运行的螺杆泵经常出现△H=O.OOH(指产生空化扬程下降的初始阶段)。相应的NPSH数值用NPSH。以及NPSH。来表示。
·水泵空化现象可能由空化造成的效率(△η)下降,达到定义的最大下降数值(比如△η=0。03η)。
·水泵空化现象可能由空化造成的扬程(△H)下降,导致扬程故障(落差)。
·水泵空化现象可能由空化造成的蜗壳泵的材料腐蚀达到固定时段定义的最大程度。
·水泵空化现象可能由空化造成的噪声水平的提高,达到定义的最大噪声水平。
离心泵空化具体措施
汽蚀余量是有密切的关系与水设备和管道系统,因此应当精心设计的水装置,提高了泵汽蚀余量,尽可能地满足需求的压力降在泵。
(1)合理确定泵吸入高度。由于水泵通常在非设计工况运行,因此应该充分考虑水泵工作可能会遇到各种各样的条件下,确定在任何条件下的吸水高度应满足要求的泵吸性能。
(2)选择合理的进气管。尽可能减少进气管长度和不必要的管道配件,增加入口管直径,适当减少水力损失的压力管,提高泵汽蚀余量的进口。对于中型和大型轴流式泵,水入口管的流速和压力分布尽可能将有利于防止汽蚀的发生。