[發(fā)明專利]一種水泵汽蝕現(xiàn)象實驗裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110656453.X
• 申請日: 2021-06-12
• 公開（公告）號: CN113883067A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉坤;李媛媛;馬帥
• 申請（專利權(quán)）人: 濟南銘銳科技設(shè)備有限公司
• 主分類號: F04D15/00
• 分類號: F04D15/00;G09B25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的水泵汽蝕現(xiàn)象實驗裝置主要分為三部分，分別為控制部分，水源及循環(huán)管道部分，實驗發(fā)生部分。各部分集中在一個與水平面平行的矩形底座支架上，水源水箱中裝有加熱器和冷凝裝置，以及溫度傳感器，可以實驗不同溫度下的液體產(chǎn)生的汽蝕對水泵的影響?？刂葡湮挥谡麄€實驗裝置的后方，方便控制的同時不影響實驗的進行，控制箱不但能控制水泵的啟動，還可以控制水泵的轉(zhuǎn)速，并把轉(zhuǎn)速顯示在控制箱上對應(yīng)顯示器上；還可以改變水源水箱加熱溫度，并顯示當前水箱的水溫。實驗水泵入水口和出水口裝有壓力表和球閥，可測量流量變化過程中水泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象時壓力變化情況，水泵使用透明泵頭，可以更直觀的觀察汽蝕發(fā)生的全過程。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及實訓(xùn)實驗裝置，具體為水泵工作時產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象演示裝置。

背景技術(shù)

水泵汽蝕是指水泵過流系統(tǒng)中低壓區(qū)的氣泡隨水流到達高壓區(qū)被壓縮而迅速潰滅所引起的水力性能惡化和過流部件損壞的過程。

當水泵裝置的有效汽蝕余量小于水泵的必需汽蝕余量，泵內(nèi)局部壓力降低至該液溫下的飽和汽化壓力時，在液體內(nèi)的雜質(zhì)、微小固體顆?；蛞后w界面（液體與固體的接觸面）的縫隙中存在的氣核迅速生長為空泡，并隨水流到達高壓區(qū)，受到周圍液體的壓縮而迅速潰滅。在空泡潰滅區(qū)，金屬表面承受一種水錘力，其頻率可達毎秒幾萬次，并且作用在極微小的面積上，因此其應(yīng)力可以達到幾千個大氣壓力。這樣大的應(yīng)力頻繁施加引起金屬表面層的塑性變形與硬化，產(chǎn)生局部疲勞和微小裂縫，后者促進著汽蝕的發(fā)展。使金屬組成部分被擊破與剝落。汽蝕可能發(fā)生在葉輪葉片的背面和正面，也可能發(fā)生在葉輪外緣和葉輪室壁面之間。通常水泵汽蝕使泵的流量、揚程、功率和效率下降，引起機組振動和噪音，縮短設(shè)備壽命，影響工程安全。從含沙量高的水流中取水的水泵，情況更為嚴重

汽泡饋滅時，液體質(zhì)點互相撞擊，會產(chǎn)生噪音，汽蝕嚴重時會產(chǎn)生振動，流量、揚程、效率會明顯下降，甚至?xí)霈F(xiàn)“抽空”現(xiàn)象，同時葉輪會因汽蝕剝蝕減薄，甚至葉片和蓋板被穿透。汽蝕導(dǎo)致水泵性能變壞、裝置運行不穩(wěn)定、金屬表面材料疲勞剝蝕、噪音和振動加劇等不良后果，因此，在設(shè)計和運行管理中要分析、研究和監(jiān)測水泵汽蝕，及時采取有效的防護措施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：主要針對學(xué)校等教育、培訓(xùn)機構(gòu)，提供一種更加適用于大眾化的汽蝕現(xiàn)象實驗裝置，此裝置可用于觀察和了解水泵汽蝕現(xiàn)象及其對水泵工作性能的影響，了解影響水泵汽蝕的主要因素及防止汽蝕發(fā)生的措施。

本發(fā)明的水泵汽蝕現(xiàn)象實驗裝置主要分為三部分，分別為控制部分，水源及循環(huán)管道部分，實驗發(fā)生部分。各部分集中在一個與水平面平行的矩形底座支架上，水源水箱中裝有加熱器和冷凝裝置，以及溫度傳感器，可以實驗不同溫度下的液體產(chǎn)生的汽蝕對水泵的影響?？刂葡湮挥谡麄€實驗裝置的后方，方便控制的同時不影響實驗的進行，控制箱不但能控制水泵的啟動，還可以控制水泵的轉(zhuǎn)速，并把轉(zhuǎn)速顯示在控制箱上對應(yīng)顯示器上；還可以改變水源水箱加熱溫度，并顯示當前水箱的水溫。實驗水泵入水口和出水口裝有壓力表和球閥，可測量流量變化過程中水泵發(fā)生汽蝕現(xiàn)象時壓力變化情況，水泵使用透明泵頭，可以更直觀的觀察汽蝕發(fā)生的全過程。

附圖說明

圖1表示水泵汽蝕現(xiàn)象實驗裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2表示水泵汽蝕現(xiàn)象實驗裝置控制箱結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3表示水泵汽蝕現(xiàn)象實驗裝置左視圖。

圖4表示水泵汽蝕現(xiàn)象實驗裝置水箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作具體的說明。