相变在铁基合金抗空蚀中的作用机理

采用旋转圆盘试验机以45 m/s对8种奥氏体铁基合金的抗空蚀性能与2种不同晶体结构马氏体铁基合金进行对比研究,通过对组织结构X射线分析和表面局域弹性he值的模拟测定,探索相变对抗空蚀性能的影响规律及机理.结果表明,空蚀诱发相变与未诱发相变的奥氏体材料及马氏体材料试验48 h空蚀率都随着局域弹性he值增加而降低,局域弹性he值是抗空蚀性能的第一控制因素.相变在抗空蚀性能中的作用取决于诱发马氏体的能量吸收及he值大小,he值相近时空蚀诱发相变吸收能量可提高抗空蚀性能.奥氏体Fe-Mn-Si合金抗空蚀性能因诱发的密排六方(马氏体具有高的局域弹性he值而大大优于诱发体心立方(马氏体的奥氏体Cr-Ni不锈钢.     

材料表面空蚀机理及实验设备研究现状

针对空蚀破坏存在的突出共性问题,从材料表面空蚀机理、抗空蚀材料、空蚀过程数值模拟、空蚀实验设备及空蚀程度表征方法等方面综述了空蚀的最新研究进展,分析和讨论了影响材料表面抗空蚀性能的主要因素,并从新型抗空蚀材料发展和材料表面处理方法两个方面阐述了抗空蚀材料的研究及应用,指出了当前空蚀研究中存在的问题,并对未来空蚀研究及抗空蚀材料的发展趋势进行了展望。     

镍基自熔合金Ni67的空蚀磨损特性研究

对Ni67合金进行了模拟三牙轮钻头流道内实际工况条件下的空蚀磨蚀试验,用失重法评价了Ni67材料的抗空蚀磨损性能,并分析了空蚀试件表面磨痕.结果表明:Ni67的空蚀失重曲线分为孕育期、上升期、衰减期和稳定期.在孕育期中,材料失重量很小;在上升期中,材料的空蚀失重率增加.Ni67试样磨损15 h之前为孕育期,平均失重量为22.1 mg;磨损15～20 h为空蚀磨损的上升期,磨损30 h时,试件平均失重量为79.3 mg.Ni67材料的空蚀磨损特性主要是微射流对试件表面的冲击而产生的低周疲劳损伤,同时存在针眼和剥落坑.     

水泵抗空蚀激光熔覆材料研究

熔蚀（汽蚀）是影响泵装置安全运行的主要问题。由于空蚀的剥蚀（erosion),不仅造成水泵过流部件的破坏,还引起水泵工作性能的恶化,流量和扬程降低,能耗增加。本文根据水泵抗空蚀预防护和修复研究的现状,结合激光熔覆研究的成果,利用2kW级CO2连续横流激光器,采用Ni基合金粉末,首次在水泵过流部件的主要制造材料（铸伯和铸钢）上进行了激光熔覆试验研究。并采用磁致伸缩仪对试样的抗空蚀能力进行了测试,试验结果表明,经过激光熔覆处理试样的抗空蚀能力大幅度提高,与合金粉末喷焊相比不仅变形极小而且抗蚀性能也有不同程度的提高。     

离心泵叶轮材料HT200的空蚀磨损机理研究

在圆盘式磨蚀试验台上，对HT200和45^#碳钢进行了模拟实际工况条件下的空蚀磨蚀实验，用失重法评价了两种金属材料的抗空蚀磨损性能，并用扫描电镜观察了空蚀试件表面形貌，试验结果表明：45^#碳钢的抗空蚀性能远要比HT200灰铁好；空蚀的本质是由微射流对试件表面的冲击而产生的低周疲劳过程；从摩擦学设计的角度考虑，45^#碳钢和灰铸铁HT200都不适合选为叶轮材料。     

空蚀机理的研究综述

空蚀损伤是在液压系统中广泛存在的失效形式,研究空泡溃灭过程中产生的物理、化学效应向固壁的传递和作用过程,以及壁面材料的响应及失效过程,对提高设备的抗空蚀性能及优化设计,具有重要的意义.该文重点对空泡溃灭的数值模拟、试验研究及作用机制进行阐述,在对文献进行归纳总结的基础上,指出针对空泡群溃灭的空间效应和时间效应,进行多种机制的非线性耦合作用研究,基于流固耦合思想的材料损伤动态过程研究,材料局部损伤导致的自催化效应研究以及广泛条件下空蚀临界特性表征及预测方法研究,将是未来重要的发展方向.     

纳米SiO_2、玻璃微珠共混改性UHMWPE复合材料空蚀性能研究

通过模压成型工艺制备纳米SiO2、玻璃微珠颗粒共混改性UHMWPE复合材料,采用MRH-5A型环块磨损试验机研究载荷以及玻璃微珠含量对UHMWPE复合材料摩擦磨损性能的影响,利用转盘式空蚀磨损试验装置对复合材料进行空蚀磨损试验。结果表明,适量的纳米SiO2和玻璃微珠颗粒填充可以提高UHMWPE硬度,有效地改善UHMWPE的摩擦磨损性能和抗空蚀性能,质量分数10%纳米SiO2和2%玻璃微珠改性UHMWPE复合材料抗空蚀性能是纯UHM-WPE的3倍。     

顺丁橡胶装置碱洗系统碱液循环泵叶轮失效研究

本文首先简要介绍碱液循环泵的结构及工作原理;然后,以顺丁橡胶装置碱洗系统碱液循环泵为研究对象,通过实证分析法,对碱液循环泵在停机检修过程中存在的叶轮失效问题进行研究,以多种方法综合分析叶轮失效的原因;最后,根据碱液循环泵叶轮失效的性质,从提高泵体抗空蚀性能、提高叶轮本身抗空蚀性能等方面提出具体的建议。     

超级奥氏体不锈钢254SMo焊接的研究及应用

正确的焊接工艺是材料抗点蚀性能和力学性能的保证。因此,在生产中要严格遵守焊接工艺技术规程,严格执行焊接工艺参数,以充分发挥材料的优良性能。基于此,主要研究超级奥氏体不锈钢254SMo的特点、焊接性能、焊接过程控制以及焊接试板检验。     

水泵抗汽蚀和磨蚀防护技术进展

水泵的抗空蚀（汽蚀）、磨蚀及其联合作用造成的破坏是水泵运行、维护及管理中的一个重要课题。针对我国泵站空蚀、泥沙磨损严重的特点,研究优化出了适用于水泵运行条件（工况）和运行环境的抗磨蚀新材料及其有关工艺。该材料具有优良的抗空蚀、抗磨蚀破坏的能力,而且工艺简单便于现场推广应用。大量的试验研究均在在真机上进行,成果经多年验证,具备了在大中型水泵上推广应用的技术条件。     

离心泵汽蚀现象分析及防汽蚀措施

主要介绍了离心泵汽蚀现象及形成机理,重点突出了两个主要概念:装置汽蚀余量(NPSHa)和必需汽蚀余量(NPSHr)。对吸上装置和倒灌装置,分别给出了装置汽蚀余量的计算公式。在此基础上,列出了提高离心泵抗汽蚀能力的方法。     

离心泵诱导轮的设计

通过对离心泵汽蚀现象和改善离心泵抗汽蚀性能的几个方案的分析,在不影响正常生产的前提下,设计了两级不同进口安放角的诱导轮以达到不等距诱导轮提高离心泵汽蚀性能的效果。经实际改造后,取得良好效果。     

基于ANSYS Workbench协同平台的汽车膜片弹簧有限元分析

以汽车离合器的膜片弹簧作为研究对象,采用ANSYS Workbench软件对膜片弹簧进行了有限元分析。通过静力分析得到了膜片弹簧的应力应变变化规律,通过模态分析得到了膜片弹簧的各阶固有频率、最大变形量及其振型。研究结果可以为汽车膜片弹簧离合器结构的改进设计提供一定的理论参考。     

提高微压传感器灵敏度的深盆腔压力膜片研究(一)

表面微机械微小量程压力传感器采用多晶硅薄膜等有内应力的敏感膜片时，应力往往会使膜片的力学灵敏度大大下降，无法满足微量程测量的要求。波纹膜片可以消除或减小应力来提高灵敏度，但是其波纹结构本身又会造成力学灵敏度下降，从而部分抵消了应力消除的效果。提出一种新型深盆腔膜片结构，在消除应力的同时实现了比平膜片还高的力学灵敏度，可以提高微压传感器和微麦克风的灵敏度。采用解析和有限元 两种方法相结合的方法，对该种膜片进行了分析和研究。对比平膜和波纹膜结构，显示了深盆腔膜在力学灵敏度方面的显著提高。     

FMECA在双吸泵研制过程的应用探索

基于FMECA技术在提高产品可靠性方面的独特性能,运用FMECA的基本原理,分析了双吸泵主要功能部件可能出现的各种故障模式,及其对产品的影响程度,并提出了相应的建议改进措施。以500SM35型离心泵为例,根据FMECA分析结果进行了产品的试制和试验,发现在保证可靠性的同时,双吸泵的效率、汽蚀性能等指标较预期都有所提高,为双吸泵的可靠性设计提供了参考依据。     

围压下自振喷嘴空化起始能力试验及应用研究

开展喷嘴空化起始能力研究,对增大射流破岩效果,提高深井钻井的速度具有非常重要意义。利用瞬态流和水声学原理设计研制了自振空化喷嘴,通过试验研究了该喷嘴的空化起始能力,并与锥形喷嘴进行了比较,结果表明在更深的井底或更高的围压条件下,自振空化喷嘴比普通锥形喷嘴具有更大的起始空化数和更强的空化起始能力,最大起始空化数达1.67,而锥形喷嘴最大值仅为0.54。现场试验也证实了自振空化喷嘴钻头在增加进尺、提高机械钻速方面有更显著作用。     

500 m口径球面射电望远镜电液促动器系统空化影响的数值研究

针对FAST电液促动器可靠性增长试验过程中出现的振动和噪声问题,采用计算流体力学(CFD)的Mixture多相流模型等,建立FAST电液促动器液压系统油源内部流场和吸油管路模型,依据试验数据验证了模型的正确性,并对油源内的压力脉动、空化现象进行仿真试验.结果表明:系统的吸入压力低于130 kPa时,扩大吸油管路直径可显...     

转速对齿轮泵内流场空化强度的影响

针对齿轮泵中齿轮转速在500~3652 r/min的变转速条件下工作的实际工况,该文通过实验的方法研究了转速对某型齿轮泵内流场空化强度的影响。使用现有的齿轮泵测试实验台,对在齿轮泵转速改变的条件下,齿轮泵内流场的空化强度改变进行监测。由于空化无法直接测量,该文根据空化诱导振动理论对齿轮泵的振动进行测量,得到了齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强的规律。通过Pumplinx软件对内流场进行建模,利用软件特有的空化损伤模块进行了仿真验证,仿真结果表明齿轮泵内流场空化强度随齿轮转速上升而增强,与实验所得规律一致。本文所总结的规律对减弱齿轮泵内流场空化强度,提升使用寿命具有一定的参考作用。     

往复泵水头损失及空化现象的数值仿真优化

为减轻往复泵的水头损失及空化现象，以提高吸入性能，根据魏斯特法尔理论分析了泵阀运动特性，基于阀盘结构和活塞冲次等参量，提出了水头损失和空化量的优化模型。采用Fluent动网格技术进行动态数值模拟，分析了各参量对吸入过程水头损失和空化现象的影响及其发展过程，优选出了最佳阀盘结构参数和活塞冲次，可有效减小液缸内的水头损失，降低因阀盘开启滞后而产生的空化现象，改善泵的吸入性能和汽蚀现象。得出了往复泵吸入过程水头损失最小、活塞端面的空化量最小时的阀盘锥角及最优的工作冲次，为往复泵的吸入特性研究提供了参考依据。     

叶片进口修缘对离心泵汽蚀性能影响的数值计算与试验研究

为了改善离心泵的汽蚀性能,根据经验,确定了两种叶片进口修缘形式。首先通过原型泵的外特性试验,确定了能量性能和汽蚀性能曲线。基于完整空化模型和混合流体两相流模型,对原型泵运行工况下叶轮内空化流动进行全流道数值计算。预测得到原型泵能量性能和汽蚀性能曲线,与试验曲线吻合良好;同时得到汽蚀发生过程中叶轮流道内空化发展的静态特征,与理论相符。故采用相同的数值分析方法对两种叶片进口修缘后的叶轮进行分析,分析表明：进口修缘后泵的汽蚀性能得到了提高,叶片进口工作面修缘形状越接近流线型,泵的汽蚀性能越好。对较好修缘形式的泵进行试验,得到其能量性能曲线和汽蚀性能曲线,数值分析与试验研究的曲线吻合,修缘后泵的临界汽蚀余量得到改善。研究结果对离心泵汽蚀改善的方法具有一定的指导意义。