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什么叫空穴和汽蚀现象？有何危害？应如何消除？
添加时间：2020/12/31
要弄清什么叫空穴现象，必须知道什么叫饱和蒸汽压力及空气分离压力。同一物体由于温度的变化，可以具有不同的物态，处于液体状态中的分子都具有一定的动能，当这种动能大到足以克服分子之间的吸引力，这些处在液体表面层的分子即飞出液面，形成这种液体的气体，液态变气态的过程称为汽化。与上述过程相反，从气态变液态的过程称为液化，对液体加热到足够高的。足够高的温度时，不仅液体表面的分子转变为气分子，而且连液体内部的分子也能冲出液层变成气分子，这种液体内部和表面同时进行气化的现象叫做沸腾。
处于密闭容器中的液体，汽化和液化这两种过程处于平衡状态，亦即汽化和液化的分子数相同，容器中的蒸汽压力就叫做饱和蒸汽压力。对于一定的液体，饱和蒸汽压力随温度的升高而增大，而在一定温度下，当容器中的压力小于该温度下饱和蒸汽压力，液体即开始沸腾。
任何液体中都含有一定的空气，在常温和大气压下中，水仅含有2%，在矿物油中约为6%到12%，比水中的含气量大得多。液体中的空气溶解量与绝对压力P乘比例，例如在大气压P0下，只有a0空气量溶解于油液中，当压力降到P1时的溶解量为a1，即a0-a1为空气的过饱和。假若压力，P1低于某一压力Pg，则过饱和的空气即加速分离出来，而发生气泡。这个压力Pg被称为空气分离压力。
当液体中某处的压力低于当时温度下的液体饱和蒸汽压力时，液体开始汽化产生气泡，同时原来溶解于液体中的空气也随着压力的降低而游离出来，变成气泡，因为液体中的空气溶解量与液体的绝对压力成正比，所以常在液体压力高于饱和蒸汽压力还未开始气化之前，溶解于液体中的空气即开始游离出来，变成气泡，由上述两种原因产生的气泡混杂在液体中形成一些气穴时，使原来充满管路或元件的液体变成不连续状态。这种现象称为空穴现象。通常，在液压系统中，均以压力下降到空气分离压力时作为产生空穴现象的标志。
如果油液中发生了空穴现象，所产生的气泡伴随流动的油液流动到压力高的区域时，气泡在周围高压油的冲击下，将迅速破裂并又凝结成液体，此时，由于气体变成液体，体积要缩小，原来气泡所占据的空间形成真空，而四周的高压油便以高速流来充满这个空间。由于是在极短的一瞬间发生的过程，气穴周围原被隔离开的液体质点突然以不相同的速度迅速向气穴运动，互相猛烈碰撞，引起剧烈的局部液压冲击，在气泡凝结的地方，压力和温度均急剧升高，甚至局部压力升高可达数百个大气压。这种液压冲击将会引起系统的震动、冲击及发出强烈的噪声，使工作状态恶化。
在气泡凝结地方的管壁或其他液压元件的金属表面，因长期受到液压冲击和高温作用。另外，从液体中分离出来的空气中含有较多的氧气，也有强烈的腐蚀作用，使金属表面受到损害变得粗糙不平，这种因空穴现象产生的零件腐蚀现象称为汽蚀。
为了防止空穴现象的产生，要正确设计油泵的结构参数和油泵的管路，特别是吸油管路应有足够的管径，在管路中应尽量避免有狭窄处或急剧转弯的地方，以保证在吸油管路中各处的压力都不低于液体的饱和蒸汽压力，为了增加吸油管路中的油压，有的高压油泵采用由低压油泵供油的方法，整个系统在执行机构部分应加装排气装置。
为了提高零件的抗汽蚀能力，可增加零件的机械强度，采用抗腐蚀能力强的金属材料，并提高零件表面的加工光洁度。
