水輪機的空化現象是水流在能量轉換過程中產生的一種特殊現象。大約在本世紀初，發現輪船的高速金屬螺旋槳在很短時間內就被破壞，後來在水輪機中也發生了轉輪葉片遭受破壞的情況，空化現象就開始被人們發現和重視。

水輪機的工作介質是液體。液體的質點並不象固體那樣圍繞固定位置振動，而是質點的位置遷移較容易發生。在常溫下，液體就顯示了這種特性。液體質點從液體中離析的情況取決於該種液體的汽化特性。例如，水在一個標準大氣力作用下，溫度達到100℃時，發生沸騰汽化，而當週圍環境壓力降低到0.24mH2O時，空化現象即可發生。

由於液體具有汽化特性，則當液體在恆壓下加熱，或在恆溫下用靜力或動力方法降低其周圍環境壓力，都能使液體達到汽化狀態。但在研究空化和空蝕時，對於由這兩個不同條件形成的液體汽化現象在概念上是不同的。任何一種液體在衡定壓力下加熱，當液體溫度高於某一溫度時，液體開始汽化，形成汽泡，這稱為沸騰。當液體溫度一定時，降低壓力到某一臨界壓力時，液體也會汽化或溶解於液體中的空氣發育形成空穴，這種現象稱為空化。

我們以前通常所講的氣蝕現象，實際上包括了空化和空蝕兩個過程。空化乃是在液體中形成空穴使液相流體的連續性遭到破壞，它發生在壓力下降到某一臨界值的流動區域中。在空穴中主要充滿著液體的蒸汽以及從溶液中析出的氣體。當這些空穴進入壓力較低的區域時，就開始發育成長為較大的氣泡，然後，氣泡被流體帶到壓力高於臨界值的區域，氣泡就將潰滅，這個過程稱為空化。空化過程可以發生在液體內部，也可以發生固定邊界上。空蝕是指由於空泡的潰滅，引起過流表面的材料損壞。在空泡潰滅過程中伴隨著機械、電化、熱力、化學等過程的作用。空蝕是空化的直接後果，空蝕只發生在固體邊界上。

根據對汽蝕現象的多年觀測，認為空化和空蝕破壞主要是機械破壞，化學和電化作用是次要的。在機械作用的同時，化學和電化腐蝕加速了機械破壞過程。空化和空蝕在破壞開始時，一般是金屬表面失去光澤而變暗，接著是變毛糙而發展成麻點，一般呈針孔狀，深度在1~2mm以內；再進一步使金屬表面十分疏鬆成海綿狀，也稱為蜂窩狀深度為3mm到幾十毫米。汽蝕嚴重時，可能造成水輪機葉片的穿孔破壞。空化和空蝕的存在對水輪機執行極為不利，其影響主要表現在以下幾方面：

1．破壞水輪機的過流部件，如導葉、轉輪、轉輪室、上下止漏環及尾水管等。

2．降低水輪機的出力和效率，因為空化和空蝕會破壞水流的正常執行規律和能量轉換規律，並會增加水流的漏損和水力損失。

3．空化和空蝕嚴重時，可能使機組產生強烈的振動、噪音及負荷波動，導致機組不能安全穩定執行。

4．縮短了機組的檢修週期，增加了機組檢修的複雜性。空化和空蝕檢修不僅耗用大量鋼材，而且延長工期，影響電力生產。

水輪機的空化現象是水流在能量轉換過程中產生的一種特殊現象。大約在本世紀初，發現輪船的高速金屬螺旋槳在很短時間內就被破壞，後來在水輪機中也發生了轉輪葉片遭受破壞的情況，空化現象就開始被人們發現和重視。

水輪機的工作介質是液體。液體的質點並不象固體那樣圍繞固定位置振動，而是質點的位置遷移較容易發生。在常溫下，液體就顯示了這種特性。液體質點從液體中離析的情況取決於該種液體的汽化特性。例如，水在一個標準大氣力作用下，溫度達到100℃時，發生沸騰汽化，而當週圍環境壓力降低到0.24mH2O時，空化現象即可發生。

由於液體具有汽化特性，則當液體在恆壓下加熱，或在恆溫下用靜力或動力方法降低其周圍環境壓力，都能使液體達到汽化狀態。但在研究空化和空蝕時，對於由這兩個不同條件形成的液體汽化現象在概念上是不同的。任何一種液體在衡定壓力下加熱，當液體溫度高於某一溫度時，液體開始汽化，形成汽泡，這稱為沸騰。當液體溫度一定時，降低壓力到某一臨界壓力時，液體也會汽化或溶解於液體中的空氣發育形成空穴，這種現象稱為空化。

我們以前通常所講的氣蝕現象，實際上包括了空化和空蝕兩個過程。空化乃是在液體中形成空穴使液相流體的連續性遭到破壞，它發生在壓力下降到某一臨界值的流動區域中。在空穴中主要充滿著液體的蒸汽以及從溶液中析出的氣體。當這些空穴進入壓力較低的區域時，就開始發育成長為較大的氣泡，然後，氣泡被流體帶到壓力高於臨界值的區域，氣泡就將潰滅，這個過程稱為空化。空化過程可以發生在液體內部，也可以發生固定邊界上。空蝕是指由於空泡的潰滅，引起過流表面的材料損壞。在空泡潰滅過程中伴隨著機械、電化、熱力、化學等過程的作用。空蝕是空化的直接後果，空蝕只發生在固體邊界上。

根據對汽蝕現象的多年觀測，認為空化和空蝕破壞主要是機械破壞，化學和電化作用是次要的。在機械作用的同時，化學和電化腐蝕加速了機械破壞過程。空化和空蝕在破壞開始時，一般是金屬表面失去光澤而變暗，接著是變毛糙而發展成麻點，一般呈針孔狀，深度在1~2mm以內；再進一步使金屬表面十分疏鬆成海綿狀，也稱為蜂窩狀深度為3mm到幾十毫米。汽蝕嚴重時，可能造成水輪機葉片的穿孔破壞。空化和空蝕的存在對水輪機執行極為不利，其影響主要表現在以下幾方面：

1．破壞水輪機的過流部件，如導葉、轉輪、轉輪室、上下止漏環及尾水管等。

2．降低水輪機的出力和效率，因為空化和空蝕會破壞水流的正常執行規律和能量轉換規律，並會增加水流的漏損和水力損失。

3．空化和空蝕嚴重時，可能使機組產生強烈的振動、噪音及負荷波動，導致機組不能安全穩定執行。

4．縮短了機組的檢修週期，增加了機組檢修的複雜性。空化和空蝕檢修不僅耗用大量鋼材，而且延長工期，影響電力生產。