基于Pt邊界層理論的流體機械沖蝕磨損機理研究.pdf

1、在水利水電、煤炭冶金、機械工程、能源交通以及航空航天等工程領(lǐng)域，沖蝕磨損是設(shè)備的主要失效形式之一，對沖蝕磨損的研究一直是國內(nèi)外的研究熱點。本論文在湖南省科技廳立項項目“流體機械過流部件空蝕磨損機理研究”的資助下，主要開展了如下的研究工作:
　　水輪機葉片邊界層中固-液質(zhì)點動態(tài)特性的研究。分析了沙粒在Pt邊界層中的受力情況，通過Lap lace變換及逆變換，得出了沙粒在Pt邊界層中的速度方程，在此基礎(chǔ)上研究了沙粒在粘性底層中的速度分

2、布規(guī)律及壁面切應(yīng)力的分布狀態(tài)。
　　分析葉片表面磨痕成因。由于固液兩相速度梯度的不同，引發(fā)了猝發(fā)現(xiàn)象，這種猝發(fā)力力圖使材料表面與沙粒的運動軌跡相一致，從而造成了材料表面的磨痕;并得到了實際沖蝕角α隨相對速度和牽連速度變化的規(guī)律。
　　材料材質(zhì)、含沙濃度、沖蝕速度和沖蝕角對沖蝕磨損影響規(guī)律的探討。結(jié)果表明:五種材質(zhì)的磨損量主要取決于金相組織，索氏體材料的耐沖蝕性要比珠光體材料高;含沙濃度對磨損率的影響具有臨界值，含沙濃度在達(dá)到

3、臨界值前，隨著含沙濃度的增大，磨損率也增大;到達(dá)臨界值后，再增大含沙濃度對磨損率沒有太大的影響，可用公式來表示含沙濃度與磨損量之間的關(guān)系;磨損量隨著沖蝕速度的增大而增大，沖蝕速度與磨損量之間滿足J=mpupn/qxψ(sin2α-6/xsin2α)-6π2rupnμ/β3sinα。指數(shù)n與材質(zhì)、實驗條件和流體粘性有關(guān);沖蝕角度的變化也導(dǎo)致磨損量的變化，隨著沖蝕角的增大而增大。
　　水輪機葉片沖蝕磨損的機理分析。沙粒以一定的沖蝕角進(jìn)