Рассмотрим насосную установку с центробежным насосом, представленную на рисунке 15. Для того чтобы можно было поднять жидкость с уровня 0—0, лежащего ниже оси насоса, насос, как указывалось ранее, должен создавать у входа на лопатки рабочего колеса абсолютное давление,  —,     которое меньше  атмосферного  (разрежение, или вакуум). Тогда под действием точнее за счет разности атмосферного давления   —, т
давлений   ——    (называемой вакуумметрической высотой всасывания #нан) и происходит всасывание, то есть подъем жидкости до центра насоса. Жидкость поднимается по всасывающему трубопроводу установки: поэтому естественно, что, кроме преодоления геометрической высоты Нгв, необходимо затратить часть /~/вак па создание в нем скорости vE и на преодоление гидравлических сопротивлений /гШв   на  пути движения, то
есть:

^    гв      шв    ^    (    )

Из этого уравнения можно определить высоту установки насоса над минимальным уровнем жидкости в приемном резервуаре:

ЛГв = Яв„„-А»в-^'    (53)

Вакуумметрическая высота всасывания Ивак для каждого насоса различна. При расчете геометрической высоты всасывания конкретного насоса HBiK следует принимать по каталогу. Остальные члены уравнения определяются гидравлическими расчетами.
Вакуумметрическую высоту всасывания определяют на заводах опытным путем, она приводится в каталогах при —=10 м и температуре перекачиваемой жидкости г sg20°. Поэтому при работе насоса в других условиях необходимо в каталожные данные вводить поправки и определять так называемую допустимую вакуумметрическую высоту всасывания Н*™ по формуле:

Для поршневых насосов в правую часть формулы (53) следует добавить член, определяющий дополнительные потери напора на преодоление сил инерции жидкости (при возвратно-поступательном движении поршни насоса) и на поддержание всасывающего клапана во взвешенном состоянии. Потери напора па преодоление сил инерции жидкости во всасывающем трубопроводе требуют специального расчета и зависят в основном от длины трубы и частоты вращения; поэтому поршневые насосы отличаются небольшими частотой вращения и длиной всасывающего трубопровода.
Во время работы лопастных насосов при входе на лопатки  рабочего  колеса  обычно  создается    давление
—,    меньше атмосферного  (разрежение), равное:
7
Кроме того, судя по опытным данным, это понижение давления происходит по сечению потока неравно-мерно и имеет максимальную величину в местах его резких поворотов, то есть на переднем диске у входа на лопатки и на выпуклой стороне лопаток.
Если давление при входе на рабочее колесо лопастного насоса    —  по какой-либо причине упадет до дав-
лепия, равного упругости пара перекачиваемой жидкости, то в потоке, особенно в отмеченных ранее местах наибольшего снижения давления, будут образовываться разрывы, то есть пустоты, заполняемые парами и газами, выделяющимися из этой жидкости. Такой процесс нарушения сплошности течения потока, напоминающий бурное кипение жидкости, называется кавитацией.
Образовавшиеся в жидкости паровоздушные пузырьки уносятся потоком в область повышенного давления, где и происходит конденсация пара. До конденсации гидростатическое давление жидкости, окружающей паровоздушный пузырек, уравновешивается внутренним противодавлением его пара и газа. При конденсации занимаемый паром объем мгновенно уменьшается до небольшого объема конденсата и оставшегося разреженного газа; поэтому частицы жидкости, не встречая противодействия,    приходят  в  движение    и  ускоренно движутся к центру пузырька. Там они сталкиваются, вызывая мгновенное местное увеличение давления. Это повышение особенно велико, если конденсация пузырь¬ка происходит на шероховатой и трещиноватой поверхности, когда частички жидкости проникают в углубления и трещины подобно клину, что сопровождается откалыванием кусочков металла 'с лопаток или других элементов рабочего класса и некоторой (иногда даже опасной) вибрацией всего насоса. Описанный механический процесс разрушения рабочих колес называется эрозией.
Из всего состава атмосферного воздуха наибольшей растворимостью в поде отличается кислород; поэтому газы, выделяющиеся из жидкости в зоне пониженного давления, в основном представлены кислородом. Наличие большой концентрации кислорода, а также непрерывное удаление защитной пленки окислов при механическом разрушении поверхности металла способствуют коррозии. Разрушение гладких поверхностей начинается главным образом с химического разрушения,механическое же — позже, когда поверхность станет шероховатой.
Кроме этих явлений, наблюдается также усиление тепловых, электрических и других процессов, которые либо ускоряют химические реакции, либо свидетельствуют о ходе кавитациошгого процесса. Так, при кавитации возникают специфический шум, потрескивание, от¬дельные удары и шорох, напоминающий перекатывание гальки в трубе. Интенсивность этих шумов может характеризовать интенсивность самого процесса кавитации. Треск и отдельные удары, напоминающие слабые выстрелы, объясняются следующим образом. В результате местного повышения давления оставшийся после конденсации пара воздух сильно сжимается и подобно демпферу (пружине) накапливает энергию за счет сработки кинетической энергия окружающей жидкости. В силу этого происходит обратный процесс. Сжатый воздух начинает быстро расширяться. Но быстрое рас¬ширение сопровождается взрывом, поэтому и наблюдаются такие специфические звуковые эффекты, как потрескивание и пр.
Кавитация — опасное явление, приводящее к разрушению рабочих органов насоса, поэтому се необходимо предупреждать.

Для нормальной работы насосов (нормального всасывания) необходимо, чтобы минимальное абсолютное давление в области входных кромок лопаток рабочего колеса ршш превышало упругость паров жидкости при данной температуре рпж, то есть ртш.>Рлж- Для соблюдения этого условия прежде всего требуются правильные расчеты геометрической высоты всасывания и размеров всасывающей линии.
При этом необходимо учитывать возможное увеличение подачи насосов при значительном колебании уровня воды в источнике (например, во время паводка). Опыт показывает, что в таком случае повышается относи¬тельная скорость потока в колесе, увеличиваются вихре-образования с отрывом потока от лопаток и в конечном счете происходят капитационные разрушения.
Не следует также допускать увеличения частоты вращения насоса без должной проверки, так как при этом возрастает подача, а вместе с ней увеличивается и опасность кавитации.
Наконец, необходимо обращать внимание на правильное конструирование водоприемной части насосных установок. Особенно это касается крупных вертикальных насосов с короткими всасывающими трубами, где малейшее закручивание потока во всасывающей камере может привести к усилению неравномерности распределения скоростей и давлений у входа на лопатки колеса и опасности кавитации.
В том случае, если действующая насосная установка работает в условиях кавитации, необходимо прежде все¬го выяснить причины, вызвавшие ее, то есть установить причины понижения давления в проточной части рабочего колеса, а затем принимать решение. Иногда кавитацию устранить невозможно. Тогда для рабочих органов насоса используют материалы (необработанный чугун, бронза, углеродистая и нержавеющая стали) наиболее стойкие к кавитации. Стойкость металла против кавитациопных разрушений может повысить также частота обработки и шлифовка его поверхностей.
Иногда кавитацию можно остановить, увеличив давление в насосе в результате подачи некоторой части жидкости из напорного трубопровода во входной патрубок по специально устроенной обводной линии.