当前课程知识点：流体机械基础 > 第4讲 流体机械空化与空蚀 > 4.5 空化空蚀的危害及防护 > Video
以上主要讲述了空化空蚀现象及形成机理
从空化空蚀这一物理现象看
根据不同的对象及使用要求
我们既可以大力利用这一空化空蚀技术
也需要尽力避免空化空蚀带来的破坏作用
这一节将进一步分析空蚀危害及防护措施
一般情况下
空化与空蚀对水力机械是非常有害的
严重空化空蚀时会导致水力机械效率下降
水轮机功率减小
泵的扬程降低
空化空蚀通常伴随着振动和噪声
甚至使机器不能正常工作
空蚀会损伤过流部件表面
极大缩短机组大修周期和使用寿命
严重时甚至会造成叶片断裂等重大事故
空化与空蚀是目前提高
水力机械能量指标最主要的障碍之一
决定水力机械空蚀程度的
5个主要因素有设备的型式与设计
空蚀作用部位的材料与表面状态
设备的装机高程 即装置空化系数
运行持续时间与运行工况 水质条件等等
因此
水轮机空蚀防护措施主要从水力设计
结构优化 材料改善 运行区域等方面着手
以提高水轮机的空化空蚀性能
主要措施有
翼型结构的优化设计
采用小而均匀的间隙结构
叶端背面设计防空蚀形状
改进尾水管及泄水锥等
提高加工制造水平
确保与设计模型图的一致性
采用抗蚀材料或在过流表面增设保护层
合理拟定运行方式
以避开严重空化运行工况区
采用转轮下部补气的方式
可以提高转轮后区域的压力
改善空蚀破坏等
另外
在空蚀保证方式方面
可根据机组尺寸
转速 材料 表面条件和运行工况等
协商空蚀保证值 协商机组的安装高程
协商运行区域等等
从而更好地保护机组实际运行后
避免出现严重的空化空蚀破坏
同样水泵空化空蚀的防护措施
也主要从设计 制造 安装 运行 维护等方面入手
设计阶段的防护措施有
合理确定叶轮低压侧的几何尺寸
下环（前盖板）圆弧半径和进口边位置
是否采用双吸叶轮
诱导轮或超空化翼型等方式
制造阶段的防护措施有
提高加工精度和表面光洁度
采用耐空蚀破坏的材料
表面处理提高材料耐空蚀性能等
同样运行方面也要注意避开严重空化空蚀工况
水泵安装过程中可通过合理确定
吸入高度来提高其防空蚀特性
在运行阶段可借助规定首级叶轮的汽蚀寿命
泵应在规定转速下运行
不得超速 不允许用泵的吸入系统上的阀门调节流量
适当限制运行工况
泵运行时若已发生空化可减小流量或
降低转速等措施提高其抗空蚀性能
在维修过程中可采用耐空蚀材料补焊
或表面喷 涂耐空蚀材料等防护措施
上述提及了一些防止水力机械空化
空蚀破坏的一些工程措施
对一些特殊介质的流体机械
有可能是多相多组份的流动状态
甚至介质内部还有化学反应
或者温度场变化比较快等等
对这些现象的分析就更加复杂
具体的防空化空蚀破坏
还需要相关人员针对具体对象深入分析
本讲课程内容比较多
空化 空蚀研究内容方方面面
实验 试验 观测 计算 理论模型等等
学术成果丰富多彩
建议同学们自行查阅相关文献
深入分析学习
有心得
请一定告诉老师
本讲的内容 到此结束 谢谢大家
-1.1 流体机械定义
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-1.2 流体机械分类
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-1.3 水轮机工作过程概述
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-1.4 泵与风机工作过程概述
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-1.5 其他流体机械工作过程概述
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-1.6 流体机械工程应用
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-参考文献
--html
-第一讲习题--作业
-2.1 流体机械的主要性能参数
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-2.2 转轮内部的典型流态
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-2.3 速度三角形
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-2.4 工况发生变化时速度三角形分析
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-2.5 欧拉方程
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-参考文献
--html
-第二讲习题--作业
-3.1 水轮机过流部件工作原理
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-3.2 泵与风机过流部件工作原理
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-3.3 机组能量传递过程与效率分析
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-3.4例题分析
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-参考文献
--html
-第三讲习题--作业
-4.1 空化的定义与分类
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-4.2 空化余量与空化系数
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-4.3 吸出高度与安装高程
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-4.4 空蚀现象与类型
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-4.5 空化空蚀的危害及防护
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-参考文献
--html
-第四讲习题--作业
-5.1 泥沙磨损基本概念
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-5.2 泥沙磨蚀基本概念
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-5.3 流体机械磨损磨蚀现象
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-5.4 流体机械常见抗磨措施
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-5.5 腐蚀基本概念
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-5.6 流体机械腐蚀现象及防腐措施
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-参考文献
--html
-第五讲作业--作业
-6.1 流动相似概述
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-6.2 常用相似准则数
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-6.3 流体机械的相似准则分析
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-6.4 流体机械单位参数与相似换算
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-6.5 综合相似判别数——比转速
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-6.6 相似准则的工程应用
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-参考文献
--html
-第六讲作业--作业
-7.1 特性曲线概述
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-7.2 模型试验
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-7.3 典型模型机组综合特性曲线
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-7.4 水轮机运转特性曲线
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-7.5 水轮机的选型计算
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-第七讲作业--作业
-8.1 流体机械多相多组分非定常流动概述
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-8.2 二次流动现象
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-8.3 动静干涉
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-8.4 脱流
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-8.5 间隙流动
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-8.6 叶道涡
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-8.7 卡门涡
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-8.8 尾水管涡带
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-8.9 泵的旋转失速
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-8.10 泵的喘振
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-8.11 压力波传递与叠加
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-参考文献
--html
-第八讲作业--作业
-9.1 流体机械四象限特性概述
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-9.2 水泵水轮机全特性曲线
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-9.3 水泵水轮机典型工况流动现象
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-9.4 水泵水轮机调相运行工况流动现象
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-9.5 双向潮汐机组复杂运行工况认识
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-参考文献
--html
-第九讲作业--作业
-10.1 流体机械在管网系统中的工作特性
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-10.2 流体机械暂态运行过程
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-10.3 调节系统与调速器
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-10.4 改善流体机械暂态运行性能工程措施
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-参考文献
--html
-第十讲作业--作业
-11.1 流体机械多场耦合特性概述
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-11.2 转轮流固耦合特性
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-11.3 轴承热流固耦合特性
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-11.4 轴系多场耦合特性
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-参考文献
--html
-第十一讲作业--作业
-12.1 标准化概述
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-12.2 流体机械行业标准
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-12.3 水轮机型号
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-12.4 泵型号
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-12.5 风机型号
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-12.6 阀门型号
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-12.7 流体机械工业流程
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-12.8 流体机械质量监督
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-参考文献
--html
-第十二讲作业--作业
-13.1 空化、通（补）气、压力脉动与安装高程
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-13.2 压力脉动与水锤
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-13.3 智能流体机械
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-13.4 流体机械及工程学科知识体系与学术交流
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