水泵汽蚀时轴向力的变化探讨

蚂蚁尿书上：有人说离心水泵汽蚀时轴向力会增大。我感觉也是，但是理论依据是什么？请各位不吝赐教！谢谢。

zhou451201000：

       我们先讨论汽蚀实验,汽蚀发生时轴功率的变化,多数人都做过泵汽蚀试验.当试验时逐渐关闭泵的进口阀时,这时我们也测量流量,转速,扬程,轴功率,进口压力各项数据,会发现轴功率随着汽蚀现象的发展而变化,但并非线性变化.不过总的趋势轴功率在减小,此时进口压力,流量,转速,扬程也都发生变化.直到汽蚀全部发生.

       在此情况下轴向力是如何变化的呢?说实话,我没有做过汽蚀发生时轴向力测定试验(这个测定困难),只能分析了.

        因为汽蚀是叶轮内介质的汽化现象,液体汽化时并不是一下子全面展开,首先在泵低压区(叶片进口)逐个点上发生,然后是小区域的发生,最后是大面积的发展.这时泵运转就有了较大的噪声,尤其是进口差压计(水银柱)会迅速地上下波动,其波动的频率和振幅也在加剧.当进口压力增高时说明汽化后的压力增加,当压力降低时说明该汽泡破灭.

       我可以根据轴向力公式(见关醒凡的现代泵手册轴向力计算公式)轴向力的大小与叶轮两侧的压差有关,压差大则轴向力大,轴向力的方向和压差的方向有关.因此可以得出以下结论:

      1.水泵汽蚀时的转向力是剧烈变化的;

     2,其变化的频率随与泵进口压力变化的频率相同.

     3.当进口压力超过泵在该流量点正常工作时的压差时,泵的轴向力将大于正常工作时的轴向力,反之亦然.

     4.当泵发生汽蚀时,泵的轴承承受着一交变的轴向力,比泵正常工作时轴承更容易损坏.

蚂蚁尿书上：

     工作过程中我发现，当多级水泵汽蚀时其主推力轴承发热厉害（承受从高压侧向低压侧推力），其发热原因可能是因为轴向力增加，也可能是径向力增加。轴承（承受由低压侧向高压侧的推力）也应该发热；而实际上低压侧轴承不热。

       这说明它的轴向力是增加的。

      如果说它的发热是由于轴向力交变引起的，那么，其低压侧的推力轴承也应发热。

     所以，仅从轴承发热的角度思考，我认为，汽蚀时水泵总体轴向力是增加的。