影響離心泵汽蝕的（de）因素是設計與使用離心泵所（suǒ）必須考慮的問題，近年來國內外對其進行了大量的研究。但由於研究的側重點不同，且大多都是針對影響離心泵汽蝕的某一（yī）參數進行的研究，造成研究（jiū）成（chéng）果較為分散，且部分觀點之間相互矛（máo）盾。本文綜合國內外大量（liàng）文獻，對離心泵汽蝕影響（xiǎng）因素的相關研究結果進行比較、分析，得出目前較為全麵的影響離心泵汽蝕的主要因素。
1.流體物理特性方麵的影響
流體物理特性對離（lí）心泵氣蝕（shí）的影響主要包括：所輸（shū）送流體的純淨度、pH值和電（diàn）解質濃度、溶解氣體量、溫度、運動黏度（dù）、汽化壓力及熱力（lì）學性（xìng）質。
(1)純淨度(所含固體顆粒物濃度（dù）)的（de）影響 流體中所含固體雜質越多，將導致氣蝕核子的數量增多。從而加速（sù）氣蝕（shí）的發生與發展。
(2)pH值和電（diàn）解質濃度的影響 輸送極性（xìng）介質的（de）離心泵（bèng）(如一般的水泵)與輸送非極性介質的離心泵(輸送苯、烷烴等有機物的泵)，其氣蝕機理是不同的。輸送極（jí）性介質的離心泵的氣蝕損傷可能包括機械作用、化學腐蝕(與流體PH值有關)、電化（huà）學腐蝕(與（yǔ）流體電解質濃度有關（guān）);而輸送非極性介質的離（lí）心泵的氣蝕損傷可能隻有機械（xiè）作用。
(3)氣體溶解度的影響 國外（wài）研究表（biǎo）明流體內溶（róng）解（jiě）的氣體含量對氣蝕核子（zǐ）的產生與發展起到促進作用（yòng）。
(4)氣化壓力的影響 研究表明（míng）隨著氣化壓（yā）力的增高，氣蝕損傷（shāng）先（xiān）升高後降低。因為隨著氣化壓力的升高，流體內（nèi）形成的不穩定氣泡核的數量也不斷升高，從而（ér）引起氣泡破裂數（shù）量的增多（duō），衝擊波強度增大，氣蝕率上升。但如果氣化壓力繼續增大，使（shǐ）氣泡數增加到一定限度，氣泡群形成一種“層間隔”的作用，阻止了衝擊波行進，削弱其強度，氣蝕（shí）的破壞程（chéng）度反而會逐漸降（jiàng）低。
(5)溫度的影（yǐng）響（xiǎng） 在流體中溫度的改變將導致氣化壓力、氣體溶解度、表麵張力等其（qí）他影響（xiǎng）氣蝕的物理性（xìng）質出現較大改變。由此可見，溫度對氣蝕的影響機製較為複雜，需結合實際情況進行判斷。
(6)表麵張力（lì）的影響 當其他（tā）因素保持不變，降低流體（tǐ）表麵張力可以減（jiǎn）少氣蝕損傷（shāng）。因為隨著流體表麵張力的減小，氣泡潰滅所產生衝（chōng）擊波的（de）強度減（jiǎn）弱，氣蝕速率降（jiàng）低。
(7)液體黏度（dù）的（de）影響 流體（tǐ）黏度越大，流速越（yuè）低，達到高壓（yā）區的氣泡數越少，氣泡破滅所產（chǎn）生衝擊波的（de）強度就減小（xiǎo）。同時，流體黏度越大，對衝擊波削弱也（yě）越（yuè）大。因此，流體的黏度越低，氣蝕損傷越嚴重。
(8)液體的可壓縮性（xìng）和密度的影響 隨著流體密度的增加，可壓縮性降低，氣蝕損失增加。
2.過流部件材質特性（xìng）方麵的影響
由於泵的氣蝕損傷主要體現為對過流部件材質的損壞。因此，過流部件的材料性能也將在（zài）一定程度上對離心泵的氣（qì）蝕產生影響，采用抗氣蝕性能良好的（de）材料製造過流部件是減少離心（xīn）泵氣蝕影響的有效措施。
(1)材料的硬度 以AISI304材質的葉輪為例，氣蝕（shí）會造成葉輪材（cái）料的加工硬化（huà）和相（xiàng）變（biàn）誘發（fā）馬氏體鋼，這種變化將反過來（lái）阻止材（cái）料的進一步氣蝕。而加工硬化和相變誘發馬氏體鋼的抗氣蝕性主要依賴於葉輪材質的硬度。
(2)加工硬化與抗（kàng）疲（pí）勞性能 材料加（jiā）工硬化指數越高（gāo），抗疲勞性能越好，則材料抗氣蝕性能越好。
(3)晶體（tǐ）結構的影響 在其他條件（jiàn）確定的（de）情況下，抗氣蝕率（lǜ）是顯微結構的函數（shù）。在立方晶係（xì）中，由於體心立方晶（jīng）格的金屬具有較高（gāo）的應變速率敏（mǐn）感性，當應變速率上升時（shí），會引起快速的穿晶脆性斷裂和（hé）解（jiě）理（lǐ）斷（duàn）裂，並導致點蝕形成，從而產生較大的磨蝕率（lǜ）。對於密排六方晶格（gé）的（de）金屬，當（dāng）接近於理想的軸比且處於氣蝕環境時，六個滑移係全部開動，迅速轉變成穩（wěn）定態FCC，吸收氣蝕應力所做的功（gōng）(公眾號:泵（bèng）管家)，使磨蝕率下降。對於麵心立方晶格的金屬，滑移係較多，在高應力作用下，將發生塑性流變。因此，孕育期長，磨蝕率降低。總之，在氣蝕過（guò）程（chéng）中，發生由BCC向HCP或FCC向HCP轉變（biàn），都將（jiāng）提高抗氣蝕（shí）性。
(4) 晶粒大小的影響 葉輪（lún）所使用金屬材料（liào）的晶（jīng）粒尺（chǐ）寸越小，抗氣（qì）蝕性（xìng）能越好。因為金屬的晶粒尺寸越小，細晶使晶界增多，位錯滑移受阻，裂紋在擴展中受阻力增大，延（yán）長了（le）磨蝕壽命。
3.離心泵結構設計方麵的影響
在離心泵結構設計方麵對泵氣蝕特性（xìng）起主要影響的可（kě）以分為泵體設計和葉輪設（shè）計兩個（gè）方麵。研究表明影響離心泵氣蝕（shí）性能的直接因素是（shì）葉（yè）輪進口（kǒu）的局部流動均勻性，因此葉輪結（jié）構設計比（bǐ）泵體的設計對離心泵氣蝕（shí）的影響大，是主要影響（xiǎng）因素。
(1)葉輪結（jié）構對離心泵氣蝕性能的影響（xiǎng）
離心泵葉輪結構對泵的氣蝕性能有著重要（yào）的（de）影響，合理的葉輪結構可以改善泵的氣蝕性能（néng）。
1)葉片進口（kǒu）厚度。葉片的排（pái）擠作用使得（dé）進口處流（liú）體速度增加而產生壓力損失（shī）。選擇較（jiào）小的葉片進口厚度，可以（yǐ）減少葉片對液流的（de）衝擊，增大葉片進口處的過流麵積，減少葉片的排擠，從（cóng）而降低葉片進（jìn）口的絕對（duì）速度和相對（duì）速度，提高泵的抗氣蝕性能。
2)葉輪進口流道（dào）表麵粗糙度。離心泵的葉輪進口流道（dào）的表麵粗糙度可以分為二類：一類是孤立（lì）粗糙突體(如（rú）明顯（xiǎn）的突（tū）出流道表麵的夾渣或明（míng）顯的機加工與非加（jiā）工過渡棱等)，另（lìng）一類是沿整個表麵某一部份均勻分布的粗糙突體。研究表明孤立粗糙突體會在液流（liú）中引起（qǐ）額外（wài）的衝擊和漩（xuán）渦，因此沿整個表麵（miàn）均勻分布的粗糙突體與同樣高度的孤立粗糙突體比較，其氣蝕發生（shēng）的危險性要小得多。由此可見（jiàn），對粗糙流道的表麵，尤其（qí）是存在孤立粗（cū）糙突體的表麵，進行必要（yào）的打磨是提高離心泵抗氣蝕性能的有效措施。
3)葉片進口喉部麵積。葉片進口的喉部麵積對離心（xīn）泵氣蝕性能的（de）影響非（fēi）常之大。如果葉（yè）片入口喉部麵積較小，即使葉片進口處（chù）過流麵（miàn）積與葉輪進口斷麵麵積之比設計的較為合（hé）理，但仍舊很可能無法達到理想的氣蝕性能。葉（yè）輪葉片進口喉部麵積過小，將導致葉片進口液流的絕對速度增大，從而造成（chéng）離心（xīn）泵抗氣（qì）蝕（shí）性能下降。
4)葉片數。離心泵葉輪內葉片的數量（liàng）對於泵的揚程、效率、氣蝕性能都有較大影響。固然，采用（yòng）較少（shǎo）的葉輪葉（yè）片數量能減少的（de）摩擦麵，製造簡單，但是它對流（liú）體的導向作用卻（què）變差了（le）(公眾號:泵（bèng）管家);而采用較多的葉片數可以減少葉片負荷，改善初生（shēng）氣蝕特性，但是葉片數過多會（huì）造成排擠程度的增加，並使（shǐ）相鄰葉片之間的寬度（dù）減小，從而容易形成汽泡群堵塞（sāi）流道，致使機泵氣蝕性能變差。因此，在選擇葉輪葉片數時，一方麵要（yào）盡量減少葉片的排擠與摩擦麵，另一方麵又要使葉道有足夠（gòu）的長度，以保證液（yè）流的穩定性和葉（yè）片對液體的（de）充分（fèn）作用。目前，對於葉片數的取值並沒有一個確定的、公認的規則。但大量的研究表明，針對具體的離心泵設計（jì），應用CFD流（liú）場數值模擬的方法可以有效（xiào）的確定葉輪（lún）葉片數的最佳範圍（wéi）。
(2)葉輪吸入（rù）口參數對離（lí）心泵氣蝕性（xìng）能（néng）的影（yǐng）響
葉輪吸入口參數即決定葉輪葉片進（jìn）口麵積的相（xiàng）關結構參數，其包括：葉片（piàn）進口衝角（jiǎo）、葉輪進口直徑、葉片進口流道寬度（dù）以（yǐ）及輪轂直徑。
1)葉片（piàn）進（jìn）口衝角Δβ一般取正（zhèng）衝角(3°~10°)。由於采用正衝（chōng）角，增大了（le）葉片進口角，從而能夠有效減小葉片的彎（wān）曲，增大葉片（piàn）進（jìn）口過流麵積，減小葉片的排擠。這些因素都將（jiāng）減小v0和ω0，提高泵的抗氣蝕性能。並且離心（xīn）泵的流量增加時，進口相對液流角增（zēng）大，采用正衝角可以避免泵在大流量下運轉時出現（xiàn）負衝角，造成λ2急（jí）劇上升(如下圖所示)。大量（liàng）研究表（biǎo）明增（zēng）大葉片進口角，保持正衝角，能提高泵的抗氣蝕性能，而且對效率影響不大。但衝角的選擇對離心泵的抗氣蝕性能則存在一（yī）個（gè）最優值，並不是衝角越大越（yuè）好，應（yīng）結合（hé）實際情（qíng）況進（jìn）行分析、選擇。
2)葉輪進口直徑（jìng）。在流量恒定的情況下，葉輪進口處液流的（de）絕對速度和相（xiàng）對速度都是（shì）吸入管徑的函數。因此，對於提（tí）高離心泵的抗氣蝕特性，葉輪進口直徑存在一個（gè）最佳值。當葉輪進口直徑（jìng）小於此（cǐ）最佳值時，隨（suí）著葉輪（lún）直徑（jìng）的增大，進口處（chù）的流速減小，離心泵氣蝕性（xìng）能不斷提高。但當葉輪直（zhí）徑的取值超過最佳值之後（hòu），對於給定流量來說，隨著進口直（zhí）徑的增大，在葉輪進口部分將形成停滯區和反向流，使離心泵氣蝕性能逐漸惡化。
3)葉片進口（kǒu）流（liú）道寬度。在離心泵的工況不變（biàn）的情況下，增大葉片進口處流道的寬度會使液流絕對速度的軸麵分（fèn）速（sù）度減小，從而改善（shàn）離心泵（bèng）的氣蝕特性（xìng），並且對離心泵的水力效（xiào）率和容積效率影響較小。
4)輪轂直徑。減小葉輪（lún）的輪轂直徑會增（zēng）大葉（yè）輪流道的實際進口麵積，從而使離心泵（bèng）的氣（qì）蝕性能（néng）得到改善。
5)葉輪前蓋板的曲率半（bàn）徑。流體在流經離心泵吸入口（kǒu）至葉輪進（jìn）口處時，由於（yú）流道收縮，流體流速增加，從而產生一定的壓力（lì）損失。同時，由於在此過程中（zhōng）流體流動（dòng）的方向由（yóu）軸向變為徑向，因轉彎處流場不均勻也會產生一部分壓力損失。可見葉（yè）輪前蓋板曲率半徑的大小（xiǎo）直接影響著壓力損失的大小，進而影響著離（lí）心泵的（de）氣蝕特（tè）性。采用較（jiào）大的曲率半徑可減弱前蓋（gài）處液流轉彎處（chù）流速的變（biàn）化，使流速（sù）均勻平穩，改善離心（xīn）泵氣蝕性能。
4.其他方麵（miàn）的影響：
1.參數的相互影響
到（dào）目前為止，對離心泵氣蝕影響因素的研究（jiū）都（dōu）隻是（shì）針對某個參數進行的，對各個參數間（jiān）的相互（hù）影響則很少研究（jiū）。但結（jié）構參（cān）數的影響是一個統一的（de）整體（tǐ），它們是互相製約、互相影響的，今後的研究應（yīng）該向綜（zōng）合影響因素方向發展。
2.離心泵（bèng）的運行工況
離心泵在實（shí）際使用過（guò）程中，由（yóu）於操作條件極為（wéi）複雜，泵（bèng）入口流量、壓力隨之不斷改變。因此，離心泵的實（shí）際工況往往與實驗、設（shè）計的工況存在（zài）較大的偏差。其發生氣蝕的（de）可能遠（yuǎn）遠（yuǎn）超出實驗的預計（jì）。
小結
由於氣蝕的機理非常複雜，影響離心泵氣蝕的因素（sù）較多（duō），且各種因素並不（bú）是孤立作用的，不同的影響因素之間存在相互作用、相互影響（xiǎng）。因此（cǐ）在研究離心泵的氣蝕性能時，應結合實際情況對影響泵氣蝕的機理與因素進行通盤的考慮（lǜ）。近年來，隨著CFD 技術（shù）的發展，通過對離心泵內流場的數值模擬，為研究多種因素（sù）共同影響下的離心泵氣蝕性能提供了新的手段。但目前，大（dà）多數離心泵氣蝕CFD數值（zhí）模擬仍局限於研究單一因素對（duì）泵氣蝕性能的（de）影響，接下來的研（yán）究應更多關注（zhù）不同因素間相互作用（yòng）對離心泵抗氣蝕性能的影響。
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