（一）实验目的

（1）观察和了解水泵汽蚀现象及其对水泵性能的影响。

（2）通过测绘水泵的汽蚀性能曲线，加深对叶片泵汽蚀理论的理解。

（3）了解影响水泵汽蚀的主要因素及防止空化汽蚀发生的措施，进一步理解计算确定水泵安装高度的意义。

（二）实验装置

图1-3-6为一闭式离心泵汽蚀实验装置示意图，实验泵从密封储液罐内吸水，并通过与水泵和密封罐连通的出水管形成闭式循环，故称为封闭式水泵试验台。为便于观察汽蚀发生和发展的过程，密封罐和吸水管可用透明的有机玻璃制作。

实验中采用的设备及测量仪表如下：

（1）管道流量计——测量水泵流量。

（2）压力表及真空表——测量水泵扬程。

（3）密封储液罐——调整水泵进口真空值及用以观察汽蚀现象。

（4）水泵机组。

（5）真空泵机组——形成密封罐内的真空。

（三）实验方法和步骤

1.实验原理

在水泵工作范围内使其流量保持为一定值，通过加大水泵进口的真空度来减小有效汽蚀余量，使其等于或小于水泵临界汽蚀余量，形成水泵汽蚀。找到该流量下的临界汽蚀余量，即Δhr=Δhcr。每改变一次水泵进口的真空度，同时读取水泵进口真空表读数和出口压力表读数，并计算出该流量下的水泵扬程H 及有效汽蚀余量Δhcr，并绘制H—Δha关系曲线，据此找出该流量下的临界汽蚀余量Δhcr。对每一流量进行6～8次实验，测定6个以上不同流量下的Δhcr值，再根据Δhr=Δhcr，即可绘出水泵的Δhr—Q曲线，Δhr+0.3= [Δh]mH2O即为水泵的允许汽蚀余量，从而可得 [Δh]—Q 曲线，或转换得到（Hs）—Q曲线。

表1-3-1　离心泵性能试验记录及计算表

图1-3-6　离心泵汽蚀实验装置示意图

1、2、3、9—闸阀；4—涡轮流量计；5—水泵电机；6—真空泵；7—水温计；8—密封储液罐；10—压力表；11—真空表

2.实验步骤

（1）实验前的准备工作。包括如下几项内容：

1）熟悉和了解实验装置，检查各种实验设备和量测仪表。

2）给密封储液罐灌水，充至罐内4/5的容积。

3）给水环式真空泵充水。

（2）启动水泵机组，并开启出水管上的闸阀，使水泵流量为一定值。

（3）关闭密封罐通气阀，启动真空泵，使水泵进口达到一定的真空值，记录此时的流量Q、扬程H、装置汽蚀余量Δhcr等参数。(www.daowen.com)

（4）重新启动真空泵，加大水泵进口真空度，并通过调节出口阀使流量仍保持为上述稳定值不变，重复步骤（3）6～8次。在测量过程中，当扬程H 稍有改变时，应加密测量点据，直至扬程开始发生陡降，以便找出该流量下的临界汽蚀点，确定相应的临界汽蚀余量Δhcr。

（5）打开密封罐进气阀，使液面恢复为大气压，改变出口阀的开度，重复步骤 （3）、（4），即可对其他流量下的参数进行测量。

（四）参数计算

1.扬程H

扬程的计算可采用式（1-3-1）。

2.有效汽蚀余量Δha的计算公式为

式中 pa——当地大气压力，kPa；

pv——实验水温下的汽化压力，kPa；

v1——水泵进口测压断面流速，m/s；

ps——水泵进口真空表读数，kPa；

ρ——水的密度，ρ=1000kg/m3。

3.临界汽蚀余量Δhcr

一般根据实验数据点绘的H—Δha曲线确定。目前对以哪一点的Δha值作为Δhcr尚无统一的标准，现将常用的几种方法列出，以供参考。

（1）以扬程H 或效率η下降1%时所相应的Δha作为Δhcr。

（2）以扬程下降（2+0.5k）H/100时所相应的Δha作为Δhcr，其中k为形式数

（3）按有关标准规定，当扬程降低2%时所相应的Δha值即为Δhcr。

（4）参数的换算。由于电源频率的波动引起电机实测转速不完全等同于额定转速，需通过比例律进行换算，公式为

式中 Q、H、Δhr——实测转速n下的水泵流量、扬程和汽蚀余量；

Q′、H′、Δh′r——换算到额定转速n′下的水泵流量、扬程和汽蚀余量。

（五）课外作业

（1）根据实验结果，整理并填写“水泵汽蚀实验报告表”，见表1-3-2。

（2）绘制水泵不同流量下的Δh—Q或 [Δh]—Q性能曲线（其中允许汽蚀余量 [Δh]=Δhcr+0.3mH2O）。