易吉林，王 磊

（1. 构皮滩发电厂，贵州 余庆 564408；2. 华电电力科学研究院，杭州 310030）

前言

正确确定水轮机装置的吸出高度是防止水轮机在运行中发生空蚀破坏的首要条件。长期以来，在国内外水轮机技术的书籍和文章中，几乎都把水发生空化时的压力条件定为水的汽化压力或饱和蒸汽压力，而且多采用20℃清水的汽化压力0.24m水柱高作为水轮机转轮发生空化的条件[1-4]。

空化与汽化是两个完全不同的物理过程。空化是基于水中数量巨大、体积甚小的气核初始状况，在压力降低时膨胀的气体多变过程，而汽化则是由水向蒸汽转化的相变过程。在温度20℃时清水的临界空化压力与水的汽化压力平均值大体相等，即0.24m水柱高。因此工程上多把20℃时水压降至0.24m水柱高作为水体空化发生的边界条件。

近些年，通过对不同水质状况下的空化压力特性的测定与研究，发现清水的初生、临界空化压力值随海拔高度的增加而增大。含沙水的初生、临界空化压力随泥沙浓度的增大而增大，近似呈线性关系[5-7]。水体的空化压力特性受海拔高度、泥沙浓度的影响。因此考虑这些重要影响，有必要对水电站水轮机装置吸出高度计算方法进行修正和完善，不仅具有重要的理论意义，更具有重要的工程实用价值。

1 自然水的空化压力特性

纯水，即不含任何异相介质的水（在自然界并不存在）具有同金属相近的抗张强度，不可能发生空化[8]。自然界存在的水中均含有大量的、体积甚小的气体微团，称为气核，以及固体微粒，如泥沙、尘土、有机物等，使水几乎没有了抗张能力。……