1、空蝕產(chǎn)生原理凡是水流因局部地區(qū)流速增高，而產(chǎn)生汽化，并由此形成的破壞現(xiàn)象， 就叫做空蝕。在流動(dòng)的液體中，當(dāng)局部區(qū)域的壓力因某種原因而突然下降至與該區(qū) 域液體溫度相應(yīng)的氣化壓力以下時(shí)，部分液體氣化，溶于液體中的氣 體逸出，形成液流中的氣泡（或稱空泡），這一過(guò)程稱為空化?？张?隨液流進(jìn)入壓力較高的區(qū)域時(shí)失去存在的條件而突然潰滅原空泡 周圍的液體運(yùn)動(dòng)使局部區(qū)域的壓力驟增。如果液流中不斷形成、長(zhǎng)大 的空泡在固體壁面附近頻頻潰滅，壁面就會(huì)遭受巨大壓力的反復(fù)沖 擊，從而引起材料的疲勞破損甚至表面剝蝕，這就叫空化剝蝕，簡(jiǎn)稱 空蝕，又稱氣蝕。表面的空蝕現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生于水泵、水輪機(jī)和船舶螺 旋槳的葉片表面，以及高

2、水頭泄水建筑物的局部表面上。空蝕是水泵!水輪機(jī)!船用螺旋槳!汽車燃?xì)馐壹捌渌麢C(jī)械過(guò)流部 件的一種常見(jiàn)的破壞現(xiàn)象。在流動(dòng)的液體中，當(dāng)局部區(qū)域的壓力因某種原因而突然下降至與該區(qū) 域液體溫度相應(yīng)的氣化壓力以下時(shí)，部分液體氣化，溶于液體中的氣 體逸出，形成液流中的氣泡（或稱空泡），這一過(guò)程稱為空化。空泡 隨液流進(jìn)入壓力較高的區(qū)域時(shí)失去存在的條件而突然潰滅原空泡 周圍的液體運(yùn)動(dòng)使局部區(qū)域的壓力驟增。如果液流中不斷形成、長(zhǎng)大 的空泡在固體壁面附近頻頻潰滅，壁面就會(huì)遭受巨大壓力的反復(fù)沖 擊，從而引起材料的疲勞破損甚至表面剝蝕，這就叫空化剝蝕，簡(jiǎn)稱 空蝕，又稱氣蝕。表面的空蝕現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生于水泵、水輪機(jī)和船

3、舶螺 旋槳的葉片表面，以及高水頭泄水建筑物的局部表面上。運(yùn)動(dòng)物體受到空化沖擊后表面出現(xiàn)的變形和材料剝蝕現(xiàn)象，又稱剝蝕 或氣蝕?？瘴g是流體動(dòng)力學(xué)、材料學(xué)和物理化學(xué)的復(fù)雜現(xiàn)象O1902 年，最先在英國(guó)驅(qū)逐艦“Cobra”號(hào)螺旋槳上發(fā)現(xiàn)空蝕。接著在水工 建筑物和水力機(jī)械上也看到同樣的現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)認(rèn)為槳葉材料的剝落是 海水腐蝕造成的，但是試驗(yàn)證明在蒸餾水中運(yùn)動(dòng)的物體也會(huì)出現(xiàn)類似 的剝蝕，因而確認(rèn)這種現(xiàn)象僅是機(jī)械力沖擊的結(jié)果。據(jù)現(xiàn)在分析 上述兩種因素都起作用。在空化過(guò)程中空泡急速產(chǎn)生、擴(kuò)張，又急 速潰滅，在液體中形成激波或高速微射流。金屬材料受到?jīng)_擊后，表 面晶體結(jié)構(gòu)被扭曲,出現(xiàn)化學(xué)不穩(wěn)定性使鄰近晶粒具有

4、不同的電勢(shì)。 物體表面局部點(diǎn)上材料剝落后，出現(xiàn)的新的純凈金屬和周圍舊金屬之 間構(gòu)成一對(duì)電極而產(chǎn)生腐蝕電流，從而加速電化學(xué)腐蝕過(guò)程。剝蝕區(qū) 域中材料的機(jī)械性能顯著惡化，從而導(dǎo)致空蝕量激烈增加。因?yàn)榭张?在潰滅過(guò)程中能形成電離層，所以施加適當(dāng)?shù)耐獯艌?chǎng)就能控制空蝕程 度。空蝕的程度以空蝕強(qiáng)度來(lái)衡量?？瘴g強(qiáng)度常用單位時(shí)間內(nèi)材料的減 重、減容、穿孔數(shù)和表面粗糙度變化作為特征量?？瘴g過(guò)程分為幾個(gè) 階段：最初只有材料表面的變形或少量減重，形成空蝕潛伏區(qū)；然后 單位時(shí)間的減重突然增大，形成空蝕加速區(qū)；過(guò)些時(shí)間后，單位時(shí)間 的減重慢慢減小，形成空蝕減速區(qū)；最后，單位時(shí)間的減重基本不變， 形成空蝕穩(wěn)定區(qū)。因?yàn)橐后w和材料的性質(zhì)不同，上述各個(gè)階段中的變 化也有差異?？瘴g是空化的后果，但并非所有空化都造成材料的損壞，只有不穩(wěn) 定的空化，如不定常流動(dòng)中出現(xiàn)的空化或封閉空泡的尾端，才會(huì)引起 空蝕。因此，空蝕彳主彳主出現(xiàn)在物體的局部區(qū)域。空蝕的機(jī)理與材料受 固體微?；蛞旱螞_擊而損壞是不同的。為消除和減輕空蝕損壞，運(yùn)動(dòng)部件應(yīng)在盡可能穩(wěn)定的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。消 極的辦法是在可能發(fā)生空蝕的部位涂上或包上彈性強(qiáng)的材料，或注入 氣體以吸收空泡潰滅所輻射的能量，也可用化學(xué)防腐方法來(lái)減輕空蝕