什么是气蚀？原因是什么？

空化是一门应用科学，尚未发展到可以支持更传统的控制阀尺寸计算的高度***的水平。

但是，用户和制造商都非常需要该领域的实用信息。

空化定义

空化的定义是与液体流动相关的两个阶段的过程。

***步涉及由于流体中的局部静压力下降到低于液体蒸汽压而在流体中形成蒸汽腔或气泡。

该过程的第二阶段是当局部静压力再次变得大于流体蒸气压力时，蒸气腔的随后塌陷或内爆回到液态。

空化是一种现象，可伴随液体通过控制阀的流动。如果不考虑气穴现象，可能会导致潜在的代价高昂的性能问题。

为了防止这种情况，重要的是负责控制阀规格的人员必须了解气蚀的性质和基本的减排技术。

鼓励您熟悉此材料。解决气穴问题的成功方法仍然很大程度上取决于对气穴基础知识的工程判断。

从简单的角度看，空化包括液体中空洞的形成，生长和快速塌陷。每当主要的流体压力降到液体的蒸汽压力以下时，就会形成这些蒸汽腔（气泡）。如果压力再次升高到高于蒸气压，它们随后会塌陷。

空化的原因

压力变化的不同特定来源会导致气蚀，但它们都是由液体流经控制阀引起的。空化通常在与边界层分离有关的低压区域开始。

即使平均压力大于蒸汽压力也可能发生这种情况。随着液体通过阀内件中的各种限制，平均压力（垂直于流路的平面中的平均静压）将降低。当平均压力低于这些区域的蒸气压时，空化的等级和程度会增加。

与气蚀有关的***主要问题是不可接受的噪音水平，过度的振动以及对阀门和相邻硬件的物理损坏。这些问题都是由蒸汽腔的塌陷引起的。物质破坏是由在腔体塌陷期间形成的冲击波和微射流造成的，撞击在边界表面上。

腐蚀进一步加剧了这些机械侵蚀机制。空化损伤的物理外观从“磨砂玻璃”外观到粗糙的煤渣状表面纹理不等。

空化的另一个“副作用”是阀门效率的明显下降。当一部分液体汽化时引入流体的可压缩性***终会导致类似于闪蒸流体的阻塞流动状态。

虽然在本节中仅作介绍，但空化是一系列非常复杂的事件。并非所有的气穴现象都必然导致上述问题。然而，对空化液体行为进行建模的尝试并未获得普遍成功。区分“引起问题”的气穴现象与可接受的行为提出了一些非常现实的挑战。

从历史上看，控制阀行业一直采用以单个未经调整的参数来描述气蚀应用的实践。在这种方法中，给定控制阀的适用性是通过将在工作条件下评估的该参数的值与该控制阀的“工作极限”进行比较来确定的。

尽管从用户的角度来看很有吸引力，但是上述方法具有一些主要缺点。首先，参数的定义和使用方法因制造商而异。尽管该方法的基本原理基本相同，但外观上的差异却引起了很大的混乱。

此外，空化的复杂性使得难以基于单个未经调整的参数来预测任何给定服务中的确切行为。许多服务因素会影响气蚀的表观水平。不幸的是，不管所采用的参数数量如何，目前没有已知的模型能完全描述在普遍变化的条件下的空化强度或程度。

在许多情况下，用作比较基础的操作极限值等于压力恢复系数FL的值。如果阀门在由压力恢复系数定义的极限下运行，则阀门处于节流状态或接近节流状态。气流中已形成大量蒸气，并且可能存在大量的空化现象。

如在其他地方讨论的那样，以这种方式使用FL并不是普遍正确的解决方案，并且通常仅对特殊设计的阀内件有效。在这种情况下，绝大多数阀门无法正常运行。

空化水平

空化的不同级别如下：

• 初期空化

• 持续气蚀

• 初期损坏

• 窒息的气蚀

• ***大的振动气穴现象

这些不同的水平是控制阀内部几何形状的重要功能。可以预料，任何给定的气穴系数的不同值将与不同的阀样式或同一阀的不同开口相关联。