氣蝕是與流體力學相關聯(lián)的一種現(xiàn)象，它受流體力學特性和材料的物理特性制約，為流體機械所特有。在水流順著水輪機過流部件表面運動的過程中，由于水的動能和勢能轉化為機械能而出現(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，則存在于液體內的雜質、微小固體顆粒以及液體與固體接觸面縫隙中的氣體就會形成氣核，氣核在液體的低壓區(qū)內生長，當其核半徑R大于臨界半徑RC時，就會失穩(wěn)，并很快長成可見的氣泡。這些氣泡隨著水流運動，同時承受著動水壓力和自身的表面張力。當動水壓力超過維持氣泡成球狀的表面張力時，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動，當它們進入到高壓區(qū)時便瞬間潰滅。氣泡瞬間潰滅的同時伴隨兩種性質的水擊壓力，一種是由于流體力學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沖擊。根據(jù)特里林的計算，空泡潰滅時最大的壓力可達到2200大氣壓，如果這種壓力作用在固體部件表面，就會對其表面產(chǎn)生破壞，這就是氣蝕。

      氣蝕對固體部件表面的破壞產(chǎn)生的原理是非常復雜的，實驗證明，氣泡的行程、發(fā)展和潰滅所產(chǎn)生的水錘效應以每秒十萬乃至二十萬次的頻率進行，使水輪機過流表面局部承受反復的沖擊載荷。在反復的沖擊載荷下，金屬材料會產(chǎn)生疲勞破壞，這是產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象的主要原因。其次，氣泡在壓縮時釋放出一定的能量，同時，由于水擊壓力對金屬表面的反復沖擊而導致局部溫度升高，這樣氣泡中所含的氣體就會對金屬表面起到氧化作用。另外，氣泡在高溫作用下會產(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，氣蝕是由上述機械、化學、和電化作用共同產(chǎn)生的結果。

      氣蝕存在于水泵、水輪機、閥門和閘閥、螺旋槳、航空發(fā)動機和清洗設備等。氣蝕破壞可使過流部件表面的光潔度降低，嚴重時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)；氣蝕破壞可導致設備使用效率降低，甚至損壞，造成的后果和影響很大。

      另外，在氣泡潰滅時，隨著產(chǎn)生的壓力瞬時周期性的升高和水流質點彼此間的撞擊以及對泵殼、葉輪的打擊，氣蝕可導致水泵產(chǎn)生強烈的噪音和震動。水泵的震動可引起機組基礎或基座的震動，當氣蝕震動的頻率與水泵固有頻率接近時，還會產(chǎn)生共振。

水輪機（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，提供有效解決方案。具體如下：

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

1、材料的鏡面效果，大幅減少了介質的流動阻力；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，通過實施涂層保護，預計至少可以提高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、材料中的無機材料結構，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以上的粘結力，避免了材料運行過程中的脫落現(xiàn)象；

5、材料較低的比重，減少了轉子自身的負重；

6、通過涂層保護，保證了水輪機（泵）長期高效率運行，降低能耗；

7、延長設備壽命周期，大幅降低檢修的頻率及因此產(chǎn)生的相關費用；

8、降低了管理難度和工人的勞動強度。http://www.lpejuan.com