闪蒸和空化现象形成原因及对调节阀影响有哪些？

经常可以看到调节阀、减压阀等节流阀的阀瓣和阀座等零件内部产生磨痕、深沟及凹坑，这些大多是由汽蚀引起的。德国VATTEN法登阀门为您分析调节阀的气蚀现象。

汽蚀是材料在液体的压力和温度达到临界值时产生的一种破坏形式，分为闪蒸和空化两个阶段。

闪蒸是一种非常快速的转变过程，当流体流经调节阀时，由于阀座和阀瓣形成局部收缩的流通面积，产生局部阻力，使流体的压力和速度发生变化。

当压力为P1 的流体流经节流孔时，流速突然急剧增加，静压骤然下降，当孔后压力P2 在达到该流体所在情况下的饱和蒸汽压力Pv 前，部分流体汽化成气体，产生气泡，形成气液两相共存现象，称为闪蒸阶段，可见它是一种系统现象。

调节阀不能避免闪蒸的产生，除非系统条件改变。而当阀门中液体的下游压力又升回来，且高于饱和压力时，升高的压力压缩气泡，使之突然破裂，称为空化阶段。在空化过程中饱和气泡不再存在，而是迅速爆破变回液态。由于气泡的体积大多比相同的液体体积大。所以说，气泡的爆破是从大体积向小体积的转变。

汽蚀过程中气泡破裂时所有的能量集中在破裂点上，产生几千牛顿的冲击力，冲击波的压力高达2 ×103 MPa ，大大超过了大部分金属材料的疲劳破坏极限。同时，局部温度高达几千摄氏度，这些过热点引起的热应力是产生汽蚀破坏作用的主要因素。

闪蒸产生侵蚀破坏作用，在零件表面形成光滑的磨痕。如同砂子喷在零件表面一样，将零件表层撕裂，形成粗糙的渣孔般的外表面。在高压差恶劣条件下，极硬的阀瓣和阀座也会在很短时间内遭到破坏，发生泄漏，影响阀门的使用性能。同时汽蚀过程中，空化时气泡破裂释放出巨大的能量，引起内部零件的振动，产生高达10 kHz 的噪声，气泡越多，噪声越严重。