汽蚀会对泵的运行和使用寿命产生严重的负面影响。它可以影响泵的许多方面，但通常是泵的叶轮受到最严重的影响。一只相对较新的叶轮出现汽蚀现象，通常看起来就像已经使用了多年；叶轮材料可能被侵蚀，并且可能被损坏而无法修复。

当泵中的液体在低压下变成蒸汽时，就会发生汽蚀现象。发生这种情况的原因是泵的吸入端没有足够的压力，或者有效净正吸入压头（NPSHa，即装置汽蚀余量）不足。

当发生汽蚀现象时，会在低压下产生气泡。当液体从叶轮的吸入侧流向输出侧时，气泡内爆。这会产生冲击叶轮的冲击波，造成泵振动和机械损坏，可能导致泵在某个阶段完全失效。

在特定的压力和温度组合下（不同的液体不同），液体分子会变成蒸汽。一个日常的例子是厨房炉子上的一壶水，当煮到100 °C时，锅的底部会形成大气压气泡并上升。这表明已经达到了蒸汽压力和温度，水将开始沸腾。

蒸汽压力是指液体分子转化为蒸汽的压力（见图1）。需要注意的是，所有液体的蒸汽压力都随温度而变化。同样重要的是要理解蒸汽压力和温度是有联系的。未装满的半瓶水在不加任何热量的情况下处于部分真空状态就会开始沸腾。

当液体在叶轮入口处的温度和压力等于蒸汽压力时，泵内就会发生汽蚀现象。它可能在低压和正常工作温度下发生。在局部，它导致液体变成蒸汽，并产生非常高的温度和压力，可以达到大约10,000 K和 1GN/m²。

汽蚀过程中会形成气泡。随着泵中压力的增加，这些气泡以内爆的形式坍塌 - 就像爆炸一样剧烈。内爆导致冲击波穿过液体并撞击叶轮，造成机械损伤。

1）净是指扣除所有项目后的剩余部分

2）正是显而易见的

3）吸入压头是指泵进口法兰处的压力

NPSH定义为泵入口处的压力与液体蒸汽压力之间的差值。不同液体的蒸汽压力是不同的，并且随着压力和温度而变化。

泵入口处的可用压力（有效压力）是在泵送系统的吸入管道内考虑了摩擦损失、速度头损失以及进出口损失后的剩余压力。因此，在设计阶段，有必要计算吸入管道中的这些损失和工艺装置损失，然后从泵有效吸入压头中扣除这些损失。通过这样做，在安装泵的位置，剩余的净压力可供泵使用。

有效净正吸入压头（NPSHa，即装置汽蚀余量  ）

有效净正吸入压头（NPSHa）与泵无关，它是特定于所考虑的系统设计的系统值。NPSHa是所述泵送系统的泵吸入法兰管道连接处的可用压头（扬程），并且完全独立于要安装的泵。它是泵入口法兰处的压力和将要泵送的液体蒸汽压力之间的实际差值，由特定系统吸入侧的设计、配置和相对标高确定。

必需净正吸入压头（NPSHr，即必需汽蚀余量）

必需净正吸入压头（NPSHr）是一种与系统无关的泵特性。所有泵的NPSHr都是不同的，其值可以从泵制造商处获得。

NPSHr定义为泵入口处的压力与所述泵所需的蒸汽压力之间的差值。该值不应被视为足以确保不会发生汽蚀现象，因为它是在测试期间泵刚开始发生汽蚀现象时测量的。汽蚀的开始被测量为泵的扬程下降3 %的点。

因此，有必要确保NPSHa大于NPSHr，为此，必须在方程中加入一个余量（或裕量）。

黄金法则是确保始终有足够的裕量来避免汽蚀。裕量的值通常由设计顾问在内部指定，但泵制造商总是会提供建议。通常，大约1.5米的裕量就足够了（对于一般用途泵，这个裕量通常为0.6米）。

NPSHa是系统设计中一个可以控制的特征参数。在设计阶段应尽一切努力确保系统内有足够的NPSHa。不这样做的后果可能是代价高昂且具有破坏性的。

根据定义，因为位置1处有一个大的横截面，向下延伸到一个非常小的横截面区域，所以叶轮吸入孔处的流速比吸入管中的流速高得多。

随着管道系统中流速的增加，压力降低；而随着流速的降低，压力增加。这是因为更高的流速会产生速度头，这是浪费能源。理想情况下，需要压力，而不是速度头。其效果类似于挤压花园软管，水的流量是相同的，但可以通过挤压软管的末端来增加速度。离开软管的水具有很高的速度头，但处于大气压力下。

图5显示了泵内不同位置的压力。它表明，通过叶轮的压力下降，然后在离开泵时恢复。这是由于与吸入管相比，叶轮的吸入孔直径较小，并且泵叶轮向液体添加了能量，从而增加其压力。

图6显示了通过叶轮的压力变化，绘制了两条线，一条红色线和一条绿色线，以表示被泵送的不同液体的蒸汽压力。

图6（该图原文提供错误 ）

在红色蒸汽压力线的情况下，曲线穿过该线，表示在所示的位置压力将低于液体的蒸汽压力。这意味着所安装的泵的系统没有提供足够的NPSHa，根据定义，会发生汽蚀现象。

对于绿色蒸汽压力线，曲线在任何点都不会穿过该线。这表明有足够的NPSHa，并且压力不会下降到液体的蒸汽压力以下。该系统设计正确，不会出现汽蚀现象。

如上所述，关键是要确保有足够的NPSHa可用，以使液体保持在蒸汽压力以上。

制造商进行的泵汽蚀试验确定了每台泵的NPSHr。在设计阶段，制造商将能够为所考虑的任何泵提供NPSHr。

根据图7，泵的NPSHr曲线，通过启动泵并在给定扬程和流量下运行、测试所得。测量泵送扬程和流量，并测量了吸入口压力。然后对泵的吸入口进行节流，模拟NPSHa的减少，直到泵送扬程下降3%。此时，吸入扬程与流量一起被记录下来，这成为NPSHr-Q曲线上的一个点。对不同的流量和吸入扬程重复进行试验，直到进行了足够的测量以绘制NPSHr曲线。

为了避免汽蚀，除了正确设计泵系统之外，别无选择。在设计过程中，NPSHa的值（与所选择的泵无关）可以很容易地确定。然后可以将NPSHa与所考虑的泵类型的NPSHr进行比较。如果没有足够的NPSHa，那么对系统设计进行更改要容易得多，而不是在施工和安装之后。强烈建议在设计阶段进行任何必要的更改，因为与纠正存在汽蚀问题的装置的成本相比，所产生的任何额外成本都将要低得多。

如果泵汽蚀是现有安装中的一个问题，基本上只有两种途径可以解决该问题。第一种是增加泵的NPSHa或通过泵降低NPSHr。

可用于增加NPSHa的选项将取决于相关系统的性质。这可能包括增加泵吸入端的压力，或减少管道中的摩擦损失，以使泵获得更大的压力。增加供应压力可以通过提高供应的静压头、向供应容器施加压力、使用增压泵或通过使用较大直径的管道或较少的部件和配件来减少管道中的摩擦损失来实现。可以使用增压泵向供应容器提供压力。

然而，对于现有的安装来说，这些很少是可行的选择，而且由于空间问题、成本和潜在的干扰，几乎总是不切实际的。同样，更换直径较大的吸入系统管道也很少可行。

解决现有安装中泵汽蚀的第二种选择是用NPSHr较低的泵更换汽蚀的泵，或者使用多台泵并联泵送。

在许多情况下，上述选择可能不可行，而且在所有情况下，它们可能涉及相当大的成本和干扰。

避免汽蚀的良好设计始终是最好的选择。