化工泵汽蚀研究进展

作者：上海奥丰

欢迎访问e展厅 展厅 2 真空设备/泵展厅 水泵, 罗茨泵, 螺杆泵, 齿轮泵, 离心泵, ... 传统上，人们认为化工泵汽蚀过程实际上是一个由于力的反复作用而产生了表面疲劳破坏过程。近来，在这一学说基础上人们又发现了一些新的现象。1985年，Tomita等在实验中仔细观察了静态液体中单汽泡的破裂过程，发现汽泡破裂的冲击压力可以导致金属表面的塑性变形，汽泡和压力波之间的相互作用是产生局部高压的主要原因，而这种高压能导致材料的表面破坏。通过观察分析，他们认为导致表面破坏的根本原因是由于汽泡破裂而产生的微液流喷射。 1991年，Ahmed等研究了不锈钢汽蚀过程中变硬，局部产生裂纹，表面进一步变得粗糙；第3阶段为大面积汽蚀阶段，这一阶段的特点是材料以点状不断脱落，导致表面进一步粗糙，产生恶性循环。表面迅速被破坏。1990年，Satob 实验研究了两种不同形状的汽泡所产生的汽蚀问题，一种是球形，另一种是扁流线形。他发现扁流线形汽泡所产生的冲击力要弱于球形汽泡所产生的冲击力，且这种冲击力的大小不仅与汽泡的形状有关，而且与汽泡形成过程所处的阶段有关。 以上介绍的是近期发表的与汽蚀原理有关的研究工作，除此之外，还有一些人在这一领域进行了实验研究，采用的实验方法及实验材料各不相同，观察到许多新的现象，进行了分析探讨，但这些结果具有方向上的一致性，只是对原有理论的进一步完善。目前仍有很多问题需进一步研究。例如，如何计算汽泡破裂产生的冲力大小，汽泡破裂位置与汽蚀的关系以及对汽蚀发生发展的系统理论解释等，尚待进一步研究。 另外，目前国内对于空化流动的数值分析经历了几代学者的努力，已经取得了很大的进展和很多的成果。然而这个问题的彻底解决还需要经过许多人的努力。首先，如何更好地模拟空化，尤其是空穴起点和尾端模拟，将会在很长地一段时间内研究。其次，对于空化分析的理论来说，前人已将其从线性发展到了非线性，从单翼拓展到了二维翼。所以，进一步完善非线性理论，采用高效的计算方法，将其拓展至转轮内三维空化流动解是很有现实意义的。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (4/14/2011)