泵的吸上真空高度與泵的幾何安裝高度、泵吸入口流速、吸入口阻力損失及吸入液面壓力有關。倘若吸入液面壓力不變，吸上真空高度隨著幾何安裝高度的增加而增大。
基本介紹
- 中文名：倒灌高度
- 正文：倒灌高度即吸上真空高度
- 條件：如果Hs增大到某一數值時
- 影響：流量對系統有效汽蝕餘量Δha影響
- 符號：Hs
- 定義式：Hs=Pabm/ρɡ-Ps/ρɡ
簡介,影響,
簡介
, M8 J; B2 c& P. @/ l- M8 G/ ]水泵吸入口處的真空值，稱為泵的吸上真空高度，用Hs表示，，泵的吸上真空高度對於汽蝕是一個重要的因素。) B1 s. K- |# r c9 K4 |2 a# s2 C
如果Hs增大到某一數值時，泵內開始氣化，繼而影響泵的工作。對應於這一工況的吸上真空高度，稱為最大吸上真空高度,以Hsmax表示。為保證泵內不發生汽蝕，一般規定留有一定的安全量0.3m，即[Hs]=Hsmax－0.3，泵在運行時入口的真空度不能超過允許的吸上真空高度[Hs]。
! b& g) s$ w3 O5 u為了獲得足夠的允許的幾何安裝高度，吸入管路內的液體的流速不能太高，管道阻力損失不能太大，管路內產生局部阻力的裝置應儘可能減少。另外，為保證離心泵運轉的可靠性，離心泵的幾何安裝高度應該以水泵運行時可能出現的最大工況流量進行計算。
影響
由此式可研究運行條件對Δha的影響。
水泵系統的各種主要運行條件變化對系統有效汽蝕餘量Δha影響：
① 流量對系統有效汽蝕餘量Δha影響
當流量發生變化，而其他條件不變時，由於吸入管路中的流動損失hw與流量的平方成正比。如圖所示，當流量增大時Δha減小，發生汽蝕的可能性增加。
② 工作介質溫度對系統有效汽蝕餘量Δha影響
泵所輸送工作介質的溫度發生變化，而其它條件不變時，由於對應的汽化壓力P v與工作介質的溫度成正比，所以當水泵所輸送工作介質的溫度增大時，P v隨之增大，導致系統有效汽蝕餘量Δha減小，發生汽蝕的可能性增加。
③ 吸入水面高度對系統有效汽蝕餘量Δha影響
水泵吸入口與水面之間的吸入高度Hg越大入口壓力越低，發生汽蝕的可能性越大。
水泵吸入口與水面之間的倒灌高度Hg越大，水泵入口壓力越高，發生汽蝕的可能性越小。
④ 吸入水面壓力對系統有效汽蝕餘量Δha影響
當水泵從高於它的容器進水時，容器內的吸入水面壓力P e越大，則水泵入口壓力越高，發生汽蝕的可能性越小。
∵
當P e與飽和蒸汽壓P v相等時：
∴
註： 當Hg為吸入高度時取正值，反之如Hg為倒灌高度時取負值。
（2）水泵必須汽蝕餘量的求解
如P100，圖4-11所示，水泵入口阻損：
①s → b:水泵集流段收縮損失
②b → k:沿程流動與局部衝擊
③o → k:葉片進口繞流與阻塞
可見水泵葉輪進口流道內壓力最低點處通常在葉片進口邊稍後的 k 點。根據定義，水泵必須汽蝕餘量為水泵吸入口 s 點與 k 點的壓差：
為求解Δhr，需要求解從s → k的總壓降，確定k點壓力。
為求解s →k總壓降，我們分別列出s →o與o →k的“伯方”：
首先列o →k“伯方”：
由o點速度三角形：
∵o～k間距很小,∴流動損失h w (o～k)≈0，且Z o=Z k，u o=u k
代入上式得：
─→
令
則
再列s →o“伯方”：
∵s～k之間流動損失很小，∴h w (s～o)≈0，且Z s≈ Z o
代入上式得： ─→
將上式與前頁所推出的公式： 聯立
得： ─→
上式中的左面部分正是水泵的必須汽蝕餘量：
──上式稱為水泵必須汽蝕餘量基本方程（簡稱汽蝕基本方程）
在必須汽蝕餘量基本方程中，為了對前面關於流動損失為零等假設條件進行修正，可將式中第一個絕對速度項乘以一個修正係數λ1，即得到了修正後的汽蝕基本方程：
由上式可知，必需汽蝕餘量Δhr 隨著水泵流量的增加，呈一條逐漸上升曲線。即流量越大，水泵入口至葉片進口處的壓降越大，也就越容易發生汽蝕。
（3）有效汽蝕餘量與必需汽蝕餘量的關係
可見，水泵是否容易發生汽蝕是由系統的有效汽蝕餘量特性與水泵自身的必需汽蝕餘量特性（參見P102圖4-13中Δh a─Q v曲線與Δh r ─Q v曲線）共同決定的。
如所示，隨著水泵流量的增加，當水泵的必需汽蝕餘量≥水泵系統的有效汽蝕餘量時，將會發生汽蝕。圖中兩條曲線的交點稱為臨界汽蝕狀態點，所對應的流量Q v c稱為臨界流量。
所以，管網系統確定後調節流量工況時，應使水泵自身的必需餘量儘可能越小越好。為避免發生汽蝕要求：
⊿ha -⊿hr ≥0
當:⊿ha =⊿hr = ⊿h c (⊿h c──臨界汽蝕餘量)
即為發生汽蝕的臨界點。
通常國標規定將臨界汽蝕餘量⊿h c加一個安全餘量，即得允許汽蝕餘量：
[⊿h]=(1.1～1.3)⊿hc
或[⊿h ]= ⊿h c+K，一般取：K=0.3
（4）根據允許汽蝕餘量確定泵的安裝高度Hg
以往國內的用戶通常根據水泵生產廠所給出的，通過試驗測得水泵進口在不同流量下，所對應的相對壓力──真空度H s（也稱真空高度），來確定水泵的允許安裝高度：
但是，由於試驗過程中為確定水泵允許安裝高度Hg，套用計算公式：
求解真空高度時，假設水面壓力P e為大氣壓Pa後得出H s，同時需要計算水泵進口處的流動速度V s，比較繁瑣且在許多系統中的吸入水面的壓力並非是大氣壓（如電廠鍋爐給水泵或凝結泵）。
為了使用的方便，現在已越來越提倡採用水泵的允許汽蝕餘量，來確定泵的允許安裝高度。
將真空高度公式 變形為：
代入有效汽蝕餘量公式：
得到：
導出真空高度與有效汽蝕餘量的關係式:
當汽蝕發生時： ⊿ha =⊿hr =⊿h c，代入上式：
因為只有當⊿ha ≥⊿h c，才能避免發生汽蝕，所以上式所求得的值為泵的臨界的最大真空高度。
為避免發生汽蝕，採用許用汽蝕餘量[Δh]替代臨界汽蝕餘量Δhc，可得到許用真空高度[H s]：
將上式代入P97，允許幾何安裝高度公式4-4：
導出允許幾何安裝高度[Hg]與允許汽蝕餘量[Δh]的關係式：
上式中P e為吸水水面壓力，可以是大氣壓，也可以不是大氣壓。我們可套用此式求解允許幾何安裝高度，並且避免了求解水泵進口流動速度的繁瑣過程。
(四)相似原理在汽蝕性能研究中的套用
對於某一台水泵來說，汽蝕餘量的大小隻反映了這一台泵本身的汽蝕性能好壞，卻難以對不同的水泵產品之間進行比較。為此，人們套用相似理論來進行研究，從而達到綜合比較分析不同泵的水力性能及汽蝕性能參數優劣的目的。主要研究內容包括：
1．汽蝕相似定律
2．汽蝕比轉數
3．關於汽蝕比轉數的討論
4．汽蝕係數
1．汽蝕相似定律
某水泵的基本汽蝕方程為：
而模型水泵基本汽蝕方程為：
設，兩水泵進口部分幾何相似，則在相似運行工況下:
λ1=λ1m ，λ2=λ2m， 且λ1=λ2， λ1m=λ2m
由運動相似條件：
上式稱為水泵的汽蝕相似定律。
對於同一台水泵來說，它當然與其自身相似，且D1=D1m，因此：
從上式可以看到，對同一台水泵來說，其汽蝕餘量與轉速改變前後比值的平方成正比，所以說為了防止汽蝕的發生，用戶不可為了提高水泵的水力性能而輕易地提高水泵的轉速。
