已知某化肥厂所选用的一台离心泵的性能为:qv，（m3/h）H(m)NPSHr(m)60244100204.512016.55该厂当地的大气压头为10.35mH2O,查得年平均25℃下的清水的饱和蒸汽压力pv=3168Pa,泵前得吸入装置是储水池至泵的高度5m,吸入管径250mm,管长20m,沿程阻力系数为λ=0.02,其中有带滤网底阀一个ξ=8,闸板阀一个ξ=0.12。90°弯管4个ξ=0.88,锥型渐缩过渡接管一个ξ=0.05。该泵的使用流量范围在80-120m3/h,试问该泵在使用时是否发生汽蚀?如果发生汽蚀,建议用户对吸入装置的设计应做什么改进,方可使其避免发生汽蚀?

步骤 1：计算泵的允许汽蚀余量（NPSHr）
根据题目给出的泵的性能数据，当流量qv为120m³/h时，对应的允许汽蚀余量NPSHr为5m。

步骤 2：计算泵的必需汽蚀余量（NPSHa）
必需汽蚀余量NPSHa的计算公式为：
\[ NPSHa = \frac{P_a}{\rho} - \frac{P_v}{\rho} - Z - h_f \]
其中，Pa为大气压头，Pv为饱和蒸汽压力，Z为吸入装置的几何高度，hf为吸入管路的总阻力损失。
- Pa = 10.35mH2O
- Pv = 3168Pa
- Z = 5m
- hf = λ \frac{L}{d} \frac{v^2}{2g} + \sum \xi \frac{v^2}{2g}
其中，λ为沿程阻力系数，L为管长，d为管径，v为流速，g为重力加速度，ξ为局部阻力系数。
- v = \frac{qv}{A} = \frac{120}{\frac{\pi}{4} \times 0.25^2 \times 3600} = 0.68m/s
- hf = 0.02 \times \frac{20}{0.25} \times \frac{0.68^2}{2 \times 9.8} + (8 + 0.12 + 0.88 \times 4 + 0.05) \times \frac{0.68^2}{2 \times 9.8} = 0.28m
- NPSHa = 10.35 - \frac{3168}{1000 \times 9.8} - 5 - 0.28 = 4.75m

步骤 3：判断是否发生汽蚀
比较NPSHa和NPSHr，如果NPSHa < NPSHr，则会发生汽蚀。
- NPSHa = 4.75m
- NPSHr = 5m
- 4.75m < 5m，因此会发生汽蚀。

步骤 4：提出改进措施
- 减小吸入装置的几何高度Z，例如将Z从5m减小到4.6m。
- 提高大气压头Pa。
- 采用倒灌方式，即泵的入口位于液面以下。
- 减小吸入管路的总阻力损失hf，例如减小管长L或增大管径d。
- 减小局部阻力系数ξ，例如更换为阻力系数较小的阀门或弯管。