水力機械常發生什麼空化

① 空化是什麼

空化

液體內局部壓力降低時，液體內部或液固交界面上蒸氣或氣體的空穴（空泡）的形成、發展和潰滅的過程。

簡介

液體內局部壓力降低時，液體內部或液固交界面上蒸氣或氣體的空穴(空泡)的形成、發展和潰滅的過程。1873年O．雷諾從理論上預言，船槳和水之間的高速相對運動會產生影響船槳性能的真空腔。1897年S．W．巴納比和C．A．帕森斯在「果敢號」魚雷艇和幾艘蒸汽機船相繼發生推進器效率嚴重下降事件以後，提出了「空化」的概念，並指出在液體和物體內存在高速相對運動的場合就可能出現空化。第二次世界大戰後，有關空化研究的國際學術活動相當頻繁。國際船模試驗池協會(ITTC)、國際水力學研究協會(IAHR)和船舶水動力學協會都把空化研究列為重要議題；此外，還經常舉辦空化專題討論會

液體運動中物體受空化沖擊後，表面會出現的變形和材料剝蝕現象，又稱剝蝕或氣蝕。空化過程中，空泡急速產生、擴張和潰滅，在液體中形成激波或高速微射流。金屬材料受到沖擊後，表面晶體結構被扭曲，出現化學不穩定性，使鄰近晶粒具有不同的電勢，從而加速電化學腐蝕過程。剝蝕區域材料的機械性能顯著惡化，導致空蝕量劇增。在有關工程設計中，須預先進行模型試驗，採取措施，盡量避免發生空蝕；也可在會發生空蝕的部位塗上或包上彈性強的抗空蝕材料，或注入氣體以吸收空泡潰滅所輻射的能量。是局部空化（局部邊界面上出現空泡）的後果，故有時可利用超空化狀態（固體整個邊界面上的空泡發展延伸到固體尾端的液體中）來避免空化，如設計高轉速的超空化螺旋槳和超空化水泵等。

船用螺旋槳、舵、永翼、水中兵器，水泵、水輪機、高速涵洞、閘門槽、液體火箭泵、柴油機氣缸套等都會遇到空化問題，造成效率降低，材料剝蝕，並產生振動和雜訊。但是，在進行流態顯示、水力鑽孔和工業清洗作業中，空化並不完全是有害的，而在化學工程、醫葯工程、空間工程和核工程方面還是有應用價值的。

② 在供水方面， 什麼是水錘效應

你要找的是水錘效應吧
水錘的定義
水錘是在突然停電或者在閥門關閉太快時,由於壓力水流的慣性,產生水流沖擊波,就象錘子敲打一樣,所以叫水錘。水流沖擊波來回產生的力，有時會很大，從而破壞閥門和水泵。
「水錘效應」是指在水管內部，管內壁光滑，水流動自如。當打開的閥門突然關閉，水流對閥門及管壁，主要是閥門會產生一個壓力。由於管壁光滑，後續水流在慣性的作用下，迅速達到最大，並產生破壞作用，這就是水利學當中的「水錘效應」，也就是正水錘。在水利管道建設中都要考慮這一因素。相反，關閉的閥門在突然打開後，也會產生水錘，叫負水錘，也有一定的破壞力，但沒有前者大。
電動水泵合電壓起動時，在不到1s的時間內，即可從靜止狀態加速到額定轉速，管道內的流量則從零增加到額定流量。由於流體具有動量和一定程度的可壓縮性，所以，流量的急劇變化將在管道內引起壓強過壓或過低的沖擊，以及出現「空化」現象。 壓力的沖擊將使管壁受力而產生雜訊，猶如錘子敲擊管子一般，稱為「水錘效應」。
水錘效應只和水本身的慣性有關系，和水泵沒有關系。

水錘效應的危害
水錘效應有極大的破壞性：壓強過高，將引起管子的破裂，反之，壓強過低又會導致管子的癟塌，還會損壞閥門和固定件。
當切斷電源而停機時，泵水系統的勢能將克服電動機的慣性而命名系統急劇地停止，這也同樣會引起壓力的沖擊和水錘效應。
為了消除水錘效應的嚴重後果，在管路中需要受到一系列緩沖措施和設備。

水錘消除器
水錘消除器能在無需阻止流體流動的情況下，有效地消除各類流體在傳輸系統可能產生的水外錘和浪涌發生的不規則水擊波震盪，從而達到消除具有破壞性的沖擊波，起到保護之目的。
水錘消除器的內部有一密閉的容氣腔，下端為一活塞，當沖擊波傳入水錘消除器時，水擊波作用於活塞上，活塞將往容氣腔方向運動。活塞運動的行程與容氣腔內的氣體壓力、水擊波大小有關，活塞在一定壓力的氣體和不規則水擊雙重作用下，做上下運動，形成一個動態的平衡，這樣就有效地消除了不規則的水擊波震盪。

水錘效應的利用
水錘泵站是利用水錘壓力提水的泵站，適用於山區小流量高揚程供水，由水錘泵及相應的水工建築物組成，為山區微型水力提灌泵站的一種新型式，通常也簡稱它為新式微型水力站或水力站。水錘泵站可分為直流水錘泵站和交流水錘泵站兩大類型。目前大多數水錘泵站可歸類為直流水錘泵站。直流水錘泵站由微水力源、進水池、動力進水鋼管（長管路）、控制閥門、直流水錘泵、揚水管、儲用大池等組成。
直流水錘泵是一種液壓水錘泵，直接採用水錘效應用來開發水的落差進行揚水的水力機械，其最大特點是不需要專門的動力機，不需要燃料和電力，在有適當落差水頭的情況下可連續地運轉揚水。
參考資料：http://www.80back.cn/html/2/0803/561.html

③ 什麼是空化性能

根據水力機來械相似理論,用水力自機械模型在專門的試驗裝置上進行的用以判斷原型的各種參數...空化試驗對水輪機或水泵水輪機的水輪機工況，測定不同工況下電站空化系數（σp）與水輪機空化現象的關系，進而確定表徵水輪機空化性能的空化系數。

④ 怎樣判別水泵發生空化景象

空化現象指的是在液態水流中的蒸汽氣泡等中空形成物的產生和突然破裂的現回象。對於離心泵內空答化現象的出現，規模和影響有不同的空化標准，並且蒸汽空化和氣體空化是有區別的。

產生空化現象的判斷標准

·空化氣泡從葉片的進氣邊緣開始出現（初生空化．NPSH）直至達到定義的最大氣泡長度，（如氣泡長度5mm）。在氣泡觀察實驗中，將入口的壓力逐漸降低，直到出現第一個可見的空化氣泡。

·水泵空化現象可能由空化造成的揚程（△H）下降，達到定義的最大下降數值△H=0.03H或者在一些高速運行的螺桿泵經常出現△H=O.OOH（指產生空化揚程下降的初始階段）。相應的NPSH數值用NPSH。以及NPSH。來表示。

·水泵空化現象可能由空化造成的效率（△η）下降，達到定義的最大下降數值（比如△η=0。03η）。

·水泵空化現象可能由空化造成的揚程（△H）下降，導致揚程故障（落差）。

·水泵空化現象可能由空化造成的蝸殼泵的材料腐蝕達到固定時段定義的最大程度。

·水泵空化現象可能由空化造成的雜訊水平的提高，達到定義的最大雜訊水平。

⑤ 什麼是流體空化現象 會導致什麼危害

流體空化現象：由於液體中形成的空穴崩潰而產生的高溫、高壓、放電、發光和激震波等的作用。存在於液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動，當聲壓達到一定值時發生的生長和崩潰的動力學過程。空化作用一般包括3個階段：空化泡的形成、長大和劇烈的崩潰。當盛滿液體的容器當通入超聲波後，由於液體振動而產生數以萬計的微小氣泡，即空化泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播形成的負壓區生長，而在正壓區迅速閉合，從而在交替正負壓強下受到壓縮和拉伸。在氣泡被壓縮直至崩潰的一瞬間，會產生巨大的瞬時壓力，一般可高達幾十兆帕至上百兆帕。
空穴形成的因素可能是：強烈的超聲波的照射，爆炸時的激震，高速流體沖激摩擦或劇烈的化學反應等。空化作用可用於促進化學反應，粉碎液內懸浮物，製造乳劑，殺滅細菌，或清洗機件等。
流體空化現象會導致的危害：氣泡的形成和破滅均在極短的時間內完成，但其破滅時產生的沖擊力是相當大的，會對閥門及管道產生極大的破壞作用，主要體現在3個方面：
（1）閥門損壞：空化現象造成的氣蝕對閥芯和閥座的破壞極其嚴重，密封面因經常受到空化現象產生的沖擊，致使閥門泄漏。
（2）振動：空化現象發生時使閥門在垂直和水平方向產生劇烈的振動，加速了管道和閥門的機械磨損，同時振動造成緊固件松動，直接威脅安全生產。
（3）雜訊：空化現象產生的雜訊，影響操作環境。

⑥ 空化現象為什麼常常發生在旋渦區

漩渦區壓力低，尤其是集中渦，中心壓力低，易到達空化的臨界壓力。看看文獻吧。

⑦ 空化現象

超聲波空化作用是指存在於液體中的微氣核空化泡)在聲波的作用下振動，當聲壓達到一定值時發生的生長和崩潰的動力學過程。空化作用一般包括3個階段：空化泡的形成、長大和劇烈的崩潰。當盛滿液體的容器當通入超聲波後，由於液體振動而產生數以萬計的微小氣泡，即空化泡。這些氣泡在超聲波縱向傳播形成的負壓區生長，而在正壓區迅速閉合，從而在交替正負壓強下受到壓縮和拉伸。在氣泡被壓縮直至崩潰的一瞬間，會產生巨大的瞬時壓力，一般可高達幾十兆帕至上百兆帕。 Suslick等人測得：空化可使氣相反應區的溫度達到5 200 K左右，液相反應區的有效溫度達到1 900 K左右，局部壓力在5．O5× 10 kPa，溫度變化率高達10。K／s，並伴有強烈的沖擊波和時速達400 km 的微射流。這種巨大的瞬時壓力，可以使懸浮在液體中的固體表面受到急劇的破壞。通常將超聲波空化分為穩態空化和瞬間空化2種類型：穩態空化是指在聲強較低(一般小於10 w／cm )時產生的空化泡，其大小在其平衡尺寸附近振盪，生成周期達數個循環。當擴大到使其自身共振頻率與聲波頻率相等時，發生聲場與氣泡的最大能量耦合，產生明顯的空化作用。瞬態空化則是指在較大的聲強(一般大於1O w／cm )作用下產生的生存周期較短的空化泡(大都發生在1個聲波周期內)。
超聲波的廣泛的運用於各個領域就是應用了其空化作用以及其空化伴隨著機械效應、熱效應、化學效應、生物效應等等，機械效應和化學效應的應用，前者主要表現在非均相反應界面的增大；後者主要是由於空化過程中產生的高溫高壓使得高分子分解、化學鍵斷裂和產生自由基等。利用機械效應的過程包括吸附、結晶、電化學、非均相化學反應、過濾以及超聲清洗等，利用化學效應的過程主要包括有機物降解、高分子化學反應以及其他自由基反應。

影響超聲波空化的因素
超聲波空化作用的強弱與聲學參數以及液體的物理化學性質有關
1)超聲波強度 超聲波強度指單位面積上的超聲功率，空化作用的產生與超聲波強度有關。對於一般液體超聲波強度增加時，空化強度增大，但達到一定值後，空化趨於飽和，此時再增加超聲波強度則會產生大量無用氣泡，從而增加了散射衰減，降低了空化強度。
2) 超聲波頻率超聲波頻率越低，在液體中產生空化越容易。也就是說要引起空化，頻率愈高，所需要的聲強愈大。例如要在水中產生空化，超聲波頻率在 400 kHz時所需要的功率要比在10 kHz時大1o倍，即空化是隨著頻率的升高而降低。一般採用的頻率范圍20~40 kHz。
3)液體的表面張力與黏滯系數 液體的表面張力越大，空化強度越高，越不易於產生空化。黏滯系數大的液體難以產生空化泡，而且傳播過程中損失也大，因此同樣不易產生空化。
4)液體的溫度液體溫度越高，對空化的產生越有利，但是溫度過高時，氣泡中蒸汽壓增大，因此氣泡閉合時增強了緩沖作用而使空化減弱。

⑧ 空化如何理解

空化:當閃蒸後,當孔後壓力P2恢復到比液體飽和蒸氣壓PV高時,氣化停止,氣泡爆裂,還原成液化,即空化過程.

⑨ 離心泵用什麼指標來反映空化的大小

空化是液體內局部壓強降低到液體的飽和蒸氣壓時，液體內部或液固交界面上出現的蒸氣或氣體空泡的形成、發展和潰滅的過程 。描述空化狀態的無量綱組合量稱為空化數σ。其中p∞、v∞分別為液體未擾動處的壓強和流速，ρ為液體密度，pv為液體在環境溫度下的飽和蒸氣壓。空化數越小 ，空化現象越顯著 。通過改變來流壓強或速度，可改變空化數和空化狀態。有關空化的基礎研究包括空化機理、空蝕、空泡流理論、空化效應和非定常空化等課題。水力機械、高速涵洞、水翼、舵、水中兵器等都會遇到空化問題，致使材料剝蝕，機械效率降低，並產生振動和雜訊。但在流態顯示、水力鑽孔和工業清洗作業中，也可發揮空化的有益作用。

空化或稱為氣穴是流體機械和其他工業設備中廣泛存在的一種流體力學現象,尤其在泵類中更為普遍。泵的空化不僅對泵的容積率有極大的影響,也會產生氣蝕等嚴重的破壞現象。在空化現象的研究方面,國內外已有大量的試驗、理論及數值計算的相關研究。中國密封網總結了各種研究方法及所取得的進展,也獲取了一些研究動向。

空化現象指的是在液態水流中的蒸汽氣泡等中空形成物的產生和突然破裂的現象。對於離心泵內空化現象的出現，規模和影響有不同的空化標准，並且蒸汽空化和氣體空化是有區別的。下面說說水泵產生空化現象的判斷標准。

·空化氣泡從葉片的進氣邊緣開始出現（初生空化．NPSH）直至達到定義的最大氣泡長度，（如氣泡長度5mm）。在氣泡觀察實驗中，將入口的壓力逐漸降低，直到出現第一個可見的空化氣泡。

⑩ 空化的簡介

液體內局部壓力降低時，液體內部或液固交界面上蒸氣或氣體的空穴(空泡)的形成、發展和潰滅的過程。1873年O．雷諾從理論上預言，船槳和水之間的高速相對運動會產生影響船槳性能的真空腔。1697年S．W．巴納比和C．A．帕森斯在「果敢號」魚雷艇和幾艘蒸汽機船相繼發生推進器效率嚴重下降事件以後，提出了「空化」的概念，並指出在液體和物體問存在高速相對運動的場合就可能出現空化。第二次世界大戰後，有關空化研究的國際學術活動相當頻繁。國際船模試驗池協會(ITTC)、國際水力學研究協會(IAHR)和船舶水動力學協會都把空化研究列為重要議題；此外，還經常舉辦空化專題討論會
液體運動中物體受空化沖擊後，表面會出現的變形和材料剝蝕現象，又稱剝蝕或氣蝕。空化過程中，空泡急速產生、擴張和潰滅，在液體中形成激波或高速微射流。金屬材料受到沖擊後，表面晶體結構被扭曲，出現化學不穩定性，使鄰近晶粒具有不同的電勢，從而加速電化學腐蝕過程。剝蝕區域材料的機械性能顯著惡化，導致空蝕量劇增。在有關工程設計中，須預先進行模型試驗，採取措施，盡量避免發生空蝕；也可在會發生空蝕的部位塗上或包上彈性強的抗空蝕材料，或注入氣體以吸收空泡潰滅所輻射的能量。是局部空化（局部邊界面上出現空泡）的後果，故有時可利用超空化狀態（固體整個邊界面上的空泡發展延伸到固體尾端的液體中）來避免空化，如設計高轉速的超空化螺旋槳和超空化水泵等。
船用螺旋槳、舵、永翼、水中兵器，水泵、水輪機、高速涵洞、閘門槽、液體火箭泵、柴油機氣缸套等都會遇到空化問題，造成效率降低，材料剝蝕，並產生振動和雜訊。但是，在進行流態顯示、水力鑽孔和工業請洗作業中，空化並不完全是有害的，而在化學工程、醫葯工程、空間工程和核工程方面還是有應用價值的。
研究空化的主要實驗設備是空化水洞，除此以外還有減壓箱、真空拖曳水池、文丘里空化發生器、磁致伸縮儀、轉盤空蝕裝置、空化射流槍、單氣泡空化發生器等。有關空化的基礎研究包括空化機理、空蝕，空泡流理論、空化雜訊和不定常空化等課題。應用光、聲也能使液體發生空泡，有人用這種方法研究氣泡的運動。