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閃蒸和空化是怎麼回事兒?有什麼破壞作用?


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閃蒸的概念

液體流過調節閥時,在節流口流速急劇上升。由能量守恆定律可知,速度上升,壓力必然下降,若此時壓力下降到低於液體在該溫度下的飽和蒸氣壓時,便會汽化,分解出氣體,形成氣液雙相流動,這種現象叫閃蒸

如下圖所示:


空化的概念

如上圖,截流後,速度下降,壓力回升,當壓力的恢復超過飽和蒸氣壓值後,不再繼續汽化,同時液體中的氣泡將還原為液體。在流體力學中可以證明,此時氣泡內的壓力趨近於無窮大,即有較大的壓力產生,它迫使氣泡破裂,並形成強大的壓力衝擊波,這種現象稱為空化


空化的破壞作用

  • 材質的損壞

 氣泡破裂產生的衝擊力極大(可達到每平方釐米幾百公斤),會嚴重地衝擊損傷閥芯、閥座錶面,特別是在密封面處,材料會很快被損壞(形狀如蜂窩)。這種由空化造成的破壞作用叫做氣蝕,在嚴重的氣蝕下,一般不鏽鋼只能用幾天,硬質合金也只能用半年至一年。

  • 振動

空化還會造成閥芯的振動,致使機械磨損和破壞。

  • 噪聲

空化產生的噪聲屬液體動力學噪聲。

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