调节阀的闪蒸和空化现象

王天泽

调节阀的闪蒸和空化现象

在调节阀内流动的液体，常常出现闪蒸和空化两种现象。将导致严重的噪声、振动、材质的破坏等，直接影响调节阀的使用寿命。

如图示，当压力为P₁的液体流经节流孔时，流速突然急剧增加，而静压力骤然下降，当孔后压力P₂达到或者低于该流体所在情况下的饱和蒸汽压P_v时，部分液体就汽化成为气体，形成汽液两相共存的现象，这种现象称为闪蒸。产生闪蒸时，对阀芯等材质已开始有侵蚀破坏作用。

如果产生闪蒸之后，P₂不是保持在饱和蒸汽压以下，在离开节流孔之后又急骤上升，这时气泡产生破裂并转化为液态，这个过程即为空化作用。

空化作用是一种两阶段现象，第一阶段是液体内部形成空腔或气泡，即闪蒸阶段；第二阶段是这些气泡的破裂，即空化阶段。

在产生空化作用时，在缩流处的后面，由于压力恢复，升髙的压力压缩气泡，达到临界尺寸的气泡开始变为椭圆形，接着，在上游表面开始变平，然后突然爆裂，所有的能量都集中在里破裂点上，产生了极大的冲击力。