氣蝕是與流體力學(xué)相關(guān)聯(lián)的一種現(xiàn)象，它受流體力學(xué)特性和材料的物理特性制約，為流體機(jī)械所特有。在水流順著水輪機(jī)過流部件表面運(yùn)動(dòng)的過程中，由于水的動(dòng)能和勢能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而出現(xiàn)局部壓力下降，若局部壓力低于液體在該溫度下的氣化壓力，則存在于液體內(nèi)的雜質(zhì)、微小固體顆粒以及液體與固體接觸面縫隙中的氣體就會(huì)形成氣核，氣核在液體的低壓區(qū)內(nèi)生長，當(dāng)其核半徑R大于臨界半徑RC時(shí)，就會(huì)失穩(wěn)，并很快長成可見的氣泡。這些氣泡隨著水流運(yùn)動(dòng)，同時(shí)承受著動(dòng)水壓力和自身的表面張力。當(dāng)動(dòng)水壓力超過維持氣泡成球狀的表面張力時(shí)，氣泡被迫改變形狀而分裂成很多微小氣泡。大量的微小氣泡匯聚成群并隨著高速水流運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它們進(jìn)入到高壓區(qū)時(shí)便瞬間潰滅。氣泡瞬間潰滅的同時(shí)伴隨兩種性質(zhì)的水擊壓力，一種是由于流體力學(xué)在瞬間充滿該空間而產(chǎn)生的沖擊壓力，另一種是由于球狀氣泡自由潰滅所產(chǎn)生的聚能壓力。在氣泡潰滅的瞬間這兩種水擊壓力共同形成極高的射流速度，產(chǎn)生對過流邊界的高速?zèng)_擊。根據(jù)特里林的計(jì)算，空泡潰滅時(shí)最大的壓力可達(dá)到2200大氣壓，如果這種壓力作用在固體部件表面，就會(huì)對其表面產(chǎn)生破壞，這就是氣蝕。

      氣蝕對固體部件表面的破壞產(chǎn)生的原理是非常復(fù)雜的，實(shí)驗(yàn)證明，氣泡的行程、發(fā)展和潰滅所產(chǎn)生的水錘效應(yīng)以每秒十萬乃至二十萬次的頻率進(jìn)行，使水輪機(jī)過流表面局部承受反復(fù)的沖擊載荷。在反復(fù)的沖擊載荷下，金屬材料會(huì)產(chǎn)生疲勞破壞，這是產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象的主要原因。其次，氣泡在壓縮時(shí)釋放出一定的能量，同時(shí)，由于水擊壓力對金屬表面的反復(fù)沖擊而導(dǎo)致局部溫度升高，這樣氣泡中所含的氣體就會(huì)對金屬表面起到氧化作用。另外，氣泡在高溫作用下會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，即產(chǎn)生電化作用，從而使金屬表面發(fā)生電解。因此，氣蝕是由上述機(jī)械、化學(xué)、和電化作用共同產(chǎn)生的結(jié)果。

      氣蝕存在于水泵、水輪機(jī)、閥門和閘閥、螺旋槳、航空發(fā)動(dòng)機(jī)和清洗設(shè)備等。氣蝕破壞可使過流部件表面的光潔度降低，嚴(yán)重時(shí)局部被侵蝕成連片的、呈蜂窩狀的孔洞，甚至變成海綿狀態(tài)；氣蝕破壞可導(dǎo)致設(shè)備使用效率降低，甚至損壞，造成的后果和影響很大。

      另外，在氣泡潰滅時(shí)，隨著產(chǎn)生的壓力瞬時(shí)周期性的升高和水流質(zhì)點(diǎn)彼此間的撞擊以及對泵殼、葉輪的打擊，氣蝕可導(dǎo)致水泵產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪音和震動(dòng)。水泵的震動(dòng)可引起機(jī)組基礎(chǔ)或基座的震動(dòng)，當(dāng)氣蝕震動(dòng)的頻率與水泵固有頻率接近時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生共振。

水輪機(jī)（泵）汽蝕解決方案：

      基于上述分析，索雷工業(yè)從非金屬材料的特性為出發(fā)點(diǎn)，提供有效解決方案。具體如下：

      索雷碳納米聚合物復(fù)合材料是一種由碳元素改性的高性能復(fù)合材料，它與傳統(tǒng)的環(huán)氧石英復(fù)合材料或一般的高分子復(fù)合材料在性能上有著很大的差異。索雷碳納米聚合物復(fù)合材料選用了航空級(jí)樹脂材料作為基礎(chǔ)原料，通過石墨烯改性，大幅提升了材料的綜合性能。在水輪機(jī)、泵等流體設(shè)備上應(yīng)用，其性能優(yōu)勢主要有以下體現(xiàn)：

1、材料的鏡面效果，大幅減少了介質(zhì)的流動(dòng)阻力；也就意味著因摩擦阻力和高速湍流而產(chǎn)生的氣泡會(huì)大量減少，氣蝕能力降低；其次，因表面光滑度的大幅提高，減小了泵的運(yùn)行阻力，泵工作效率大幅提高（一般情況下，鋼模鑄造工藝生產(chǎn)的不銹鋼泵加工完畢后，通過實(shí)施涂層保護(hù)，預(yù)計(jì)至少可以提高3%-8%）；

2、材料具有的柔性性能（退讓性），可以緩解氣泡對固體（金屬）表面的沖擊，氣蝕能力下降；

3、材料中的無機(jī)材料結(jié)構(gòu)，大幅提升了材料的抗沖刷性能；

4、與金屬表面每平方厘米20MPa以上的粘結(jié)力，避免了材料運(yùn)行過程中的脫落現(xiàn)象；

5、材料較低的比重，減少了轉(zhuǎn)子自身的負(fù)重；

6、通過涂層保護(hù)，保證了水輪機(jī)（泵）長期高效率運(yùn)行，降低能耗；

7、延長設(shè)備壽命周期，大幅降低檢修的頻率及因此產(chǎn)生的相關(guān)費(fèi)用；

8、降低了管理難度和工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。http://www.adasnake.cn