汽蝕現象產生的本質原因是入口壓力小于流體輸送溫度下的飽和蒸汽壓。汽蝕現象主要發生在葉輪外緣葉片及蓋板,渦殼或導輪處,不會發生在葉片進口處,例如流量大于設計流量時發生在葉片進口靠近前蓋板的葉片正面處。
當葉輪入口處壓強下降至被送液體在工作溫度下的飽和蒸汽壓時,液體將會發生部分汽化,生成的氣泡將隨液體從低壓區進入高壓區,在高壓區氣泡會急劇收縮、凝結,其周圍的液體以極高的速度沖向原氣泡所占空間,產生高強度的沖擊波,沖擊葉輪和泵殼,發生噪音引起震動。
當離心泵的進口壓力小于環境溫度下的液體的飽和蒸氣壓時,液體中有大量蒸汽逸出,并與氣體混合形成許多小氣泡;當氣體到達高壓區時,蒸汽凝結,氣泡破裂,氣泡的消失導致產生局部真空,液體質點快速沖向氣泡中心,質點相互碰撞,產生很高的局部壓力;如果氣泡在金屬表面如葉片上破裂凝結,則會以較大的力打擊葉片金屬表面,使其遭到破壞,并產生震動,這種現象稱為“汽蝕現象”。
汽蝕是流體機械常見的現象之一,由于液流路中的局部低壓,液體在這里汽化,大量的微氣泡爆炸性成長,微氣泡急劇成長后,液流流向壓力高的地方突然崩潰,流路壁面發生數百氣壓的沖擊,使壁面材料剝離。液體的汽化程度與壓力的大小、溫度高低有關。
溶解在液體中的氣體在壓力和溫度變化時也會釋放,形成蒸汽孔。 當液體內部的壓力下降,低于液體在該溫度下的飽和蒸氣壓時,在局部區域形成氣泡和蒸汽孔,壓力上升時氣泡突然被周圍的壓力壓壞,液流因慣性而以極高的速度向氣泡的中心壓迫,對設備施加水力沖擊,這種微泡的產生、衰變及在過流表面產生物理和化學作用的全過程稱為汽蝕。
汽蝕是泵性能和效率下降的主要原因,尋找合適的汽蝕診斷識別方法是控制汽蝕的重點。 泵的使用者通常不能利用制造商流量一定時間揚程的下降來判定是否發生了汽蝕的方法。 我們可以用其他方法來判斷水泵是否發生了汽蝕。