HVOF涂层材料的抗磨蚀特性与应用分析

本文首先介绍了HVOF工艺喷涂碳化钨防护层的工艺特点以及在实验室的抗磨蚀试验与现场应用情况 ,在此基础之上 ,从磨损与空蚀对材料表面破坏的不同作用机制、涂层的机械性能及组织结构特点等方面 ,对涂层的抗磨蚀特性的影响进行了分析。     

对水轮机磨蚀的看法和提高抗磨蚀的几点建议

针对水利发电厂水轮机叶片磨蚀等情况做了浅要的分析，并提出了几点对预防以及减轻水轮机叶片磨蚀的看法。     

水轮机磨蚀微裂纹防护措施的研究 --可控喷丸工艺

本文分析了水轮机磨蚀外观形态、阐述磨蚀是含沙水流对材料的疲劳破坏及泥沙切削共同作用所至，具有典型的机械疲劳破坏特性。由水轮机磨蚀实例表明进行磨蚀研究的重要性，针对磨蚀特点进行了磨蚀防护方法的研究。     

掺烧高炉煤气锅炉引风机叶片断裂原因分析

某电厂300 MW锅炉的轴流式引风机在运行中发生叶片断裂事故。通过对断裂叶片的宏观形貌、金相组织、力学性能及扫描电镜等分析,发现叶片磨蚀严重,进气侧有犁沟状内凹,且凹坑内含有较多杂质元素,认为其主要因叶片运行工况差,受烟气严重腐蚀和冲刷,表面镀层受损后加剧磨蚀,以及应力集中所致。对此,建议主要从提高烟气的除尘效率和对叶片易磨损部位的防磨涂层工艺的改进方面考虑,解决叶片的断裂问题。     

三门峡水电厂水轮机的磨蚀与防护

介绍三门峡水电厂２５ａ来水轮机抗磨蚀试验的情况,以及１９８９年以来水轮机在汛期低水位、高含沙量水流（浑水）条件下,发电试验与所取得的成果。试验中,经过近４０种材料的筛选,只有ＳＰＨＧ１合金喷焊材料、ＧＢ１焊条、金属陶瓷和电镀抗磨蚀材料等４种材料,抗磨蚀效果较好;１、２、５号水轮机叶片加裙边后有效地减轻了间隙空蚀破坏;环氧金刚砂浆涂层经２０ａ以上运行考验,它对水轮机过流部件的磨损,能发挥较好的保护作     

引风机叶片磨蚀原因分析和防止措施

以汉川电厂轴流式引风机为例,通过监测风道中气固两相流中介质的不同运动规 律,分析以磨损为特征的大颗粒在叶片工作表面流动和以粘附为特征的较小颗粒在叶片非工 作表面流动。根据气固两相流动和数学模型方面的研究,提出了磨蚀的计算方法和防止叶片 磨蚀的有效手段。     

运行水头对超低水头两叶片贯流式水轮机空化性能的影响研究

空化通常伴随着振动、噪声、材料损坏,不仅侵蚀流道,还会引起流道堵塞和剧烈的压力振动。对空化位置的准确识别可以有助于预防空蚀破坏,确保机组安全稳定运行。文中建立了超低水头两叶片贯流式水轮机组全流道模型,采用Rayleigh-Plesset模型和SST湍流模型对最小水头、额定水头、极限高水头工况进行了水-水蒸气两相流定常数值模拟计算,探究了不同水头下的空化特性曲线,叶片表面压力分布,扰流区水力损失,以及叶片表面空化位置分布情况。得到的主要结论如下：机组在额定水头和最小水头工况下几乎不会产生空蚀破坏,但在4.25～4.3m水头段内运行极易遭受空蚀破坏。受离心力和叶片形状的影响,空化最容易发生的部位是叶片吸力面靠近轮毂处,当转轮室内发生空化后,主流流态明显变差,流动分离、二次流、漩涡等不良流态都在扰流区域出现,增加了水力损失。在空化系数较小时(2≤σ≤3.5),附着在叶片吸力面的空化形态主要为片状空化及其尾部的类云状空化,类云状空泡的破裂溃灭会对叶片表面造成损伤。该研究能够为两叶片转轮的设计制造、空蚀防护、运行范围选取提供一定的理论参考。     

含沙水流中水轮机的磨蚀与防护

水轮机在含沙水流中运行时,常遭到泥沙磨损和磨蚀破坏。本文主要介绍作者近年来在中小型水电站,对水轮机的易磨蚀部件进行修复、修型、改型等抗磨蚀措施方面的实践情况。通过综合治理,使水轮机出力增加,抗磨蚀性能提高。     

刘家峡水电站泄水道2号孔检修门槽前段磨蚀破坏的修复处理

刘家峡水电站泄水道检修门槽前段磨蚀破坏部位在水下60多米,需要制造一扇浮体闸门。将其封堵在2号孔进水口,创造旱地施工条件。针对浮体门的堵水工作,研究、创新了一系列新技术,如混凝土止水面水下测量技术、水封选型、试验、制造技术,浮体门沉浮技术以及浮体门下水就位技术等,成功地完成了泄水道2号孔浮体闸门的封水工作。     

用非金属涂层修复水轮机水泵的磨蚀损坏

用非金属涂层修复水轮机水泵的磨蚀损坏广东省电力试验研究所罗铭辉，吴莲芝水轮机与水泵运行日久，难免会受到泥沙磨损与汽蚀的破坏，修复这些损坏部位一般用不锈钢焊补效果比较好，但有时由于施工条件的限制，在电焊条接触不到的地方，以及由于某些材料性能特点等原因，...     

襟翼高度对混流式水轮机转轮空化特性的影响

空化空蚀作为水轮机运行过程中的常见问题,对水轮机性能以及机组安全稳定运行产生影响。该研究以HLX80-LJ-145混流式水轮机为研究对象,在原始转轮的基础上增加襟翼,利用ANSYS CFX对流量0.6Q_d、0.8Q_d和设计流量Q_d工况点下清水与含沙水的转轮空化现象展开数值分析。结果表明:转轮叶片吸力面靠近转轮出口边出现大面积空化;增加襟翼后转轮进口来流得到分流,水流流态变好,流线顺畅,水流和泥沙流速均减小,空泡体积分数减小,清水介质中流量0.6Q_d工况点减小最为明显,相对减小约16.35%;泥沙对转轮内的破坏减弱,含沙水介质中流量0.6Q_d工况点最大空泡体积分数相对减小约11.34%,空化性能得到改善。     

叶片前缘气膜冷却离散孔下游湍流特性试验研究

以NASA发布的燃气轮机叶片为研究对象,风速设定为10m／s;以热膜风速仪为测量工具,在气膜冷却叶片压力面和吸力面下游指定位置沿不同叶高湍流度进行测量。实验结果表明：随着射流比的增大,压力面和吸力面主射流掺混中心有上移的趋势且掺混中心扰动强弱受当地吹风比影响较大;在压力面叶片型面曲率梯度较大处,沿壁面流动的风速增大导致回流、扰动加强及混合流体的贴壁性变差;吸力面流体近尾流区域在大吹风比下扰动反而减弱;叶片表面的湍流度受到射流比、壁面曲率梯度大小及方向等多方面因素的影响。     

Erosion wear of the blades of wet-steam turbine stages: Present state of the problem and methods for solving it

The results obtained from studies of metal erosion processes are analyzed and generalized, which made it possible to establish the main regularities relating to surface destruction of blade materials under the effect of droplet impingement and determine how the size of liquid droplets and velocity at which they collide with the surface affects the rate of erosion wear for almost all blade materials. Development of efficient technologies for strengthening the surface layer and applying universal durable coatings is the most promising line of activities aimed at making blade materials more resistant to erosion wear.     

燃气轮机旋转状态下的动叶气膜冷却效果数值模拟研究

采用数值模拟的方法研究了旋转对叶片气膜冷却效果的影响,详细对比了不同吹风比下叶片在旋转和静止状态下的气膜冷却特性,并用平均气膜冷却效率和不均匀系数评估了气膜冷却效果。结果表明：在叶片压力面,叶片的旋转使得射流气体从气膜孔流出后法向动量增大,与主流掺混作用加强,从而使得叶片压力面气膜冷却效率值低于静止状态;在叶片吸力面,叶片旋转使得冷却气体流出后法向动量减小,能够更好地贴附在叶片表面向下游流动,使得旋转时叶片吸力面气膜冷却效率要优于静止状态,并且叶片后沿的平均气膜冷却效率较静止状态有显著提高;旋转状态下叶片表面的不均匀度系数要略大于静止时叶片表面不均匀度系数。     

动静干涉叶栅间非定常流动的数值模拟

采用k-ε紊流模型对非定常条件下动静叶栅之间的影响进行了数值模拟,研究了动静叶栅之间不同轴向间距时尾迹对动叶的影响,并对非定常流动机理进行了分析。研究表明,在非定常流动条件下静叶对下游动叶压力面没有太大影响,对动叶的影响主要集中在动叶前缘以及动叶吸力面扩压段起始处等位置,随着轴向间距的增大,气流的掺混作用减弱,尾迹的作用也逐渐衰弱,对动叶的影响就越来越小。     

贯流泵内部压力脉动特性的数值计算

压力脉动是影响贯流泵稳定运行的关键因素之一,本文采用大涡模拟对其内部流场进行分析总结,研究表明：压力脉动主要受叶轮旋转及动静相互干扰的影响;叶轮外缘与壁面间隙的存在,使小部分流体会从高压压力面流向低压吸入面出现回流,而加剧了压力脉动的影响,其幅值为进口压力脉动幅值的38倍;在大流量和小流量下压力脉动幅值均大于设计工况下的压力脉动幅值,导叶的整流特性减弱了叶轮压力脉动的影响;非设计工况下,在叶片进口边处,压力脉动幅频谱幅值最大,水力激振与叶轮旋转的影响相互叠加,在小流量下幅频谱幅值最大约为设计工况的1.5倍,在大流量下约为1.1倍。     

叶顶间隙对多相混输泵多工况增压性能的影响

叶顶间隙的存在会导致混输泵内有叶顶泄漏涡产生,进而对泵的增压性能产生较大的影响。本文以叶顶间隙为基础,定量地研究了不同叶顶间隙、流量及进口含气率对混输泵增压性能的影响。研究发现：叶顶间隙对混输泵做功性能的影响主要位于叶轮域内,且叶顶间隙的增加对于混输泵的做功性能有一定抑制作用;当叶顶间隙较小时,流量对叶轮做功性能都有明显的影响,而随着叶顶间隙的增加,流量对叶片表面压力载荷分布影响相对较小;当叶顶间隙为0.5 mm和1.5 mm时,随着进口含气率的增加,叶片吸力面压力载荷逐渐减小,而压力面的压力载荷略有增加,而当叶顶间隙为1.0 mm时,叶片表面压力载荷受到进口含气率影响很小。研究结果为混输泵增压性能提升提供一定参考依据。     

叶片背弧加工系统的技术改造

介绍了一种经过技术改造后的叶片加工系统。用该系统加工叶片背弧可以实现加工过程的自动化，而且表面质量明显提高．图３表１．     

扩展受热面省煤器的应用研究

简要介绍了螺旋肋片和膜式省煤器在火电厂的应用,从理论和实践上论述了这两种扩展受热面省煤器的优缺点;对火电厂今后应用扩展受热面省煤器、减少省煤器磨损及降低排烟温度、提高锅炉热效率提出了一些参考意见。     

TJZ-1静叶叶型优化设计及试验研究

原TJZ-1叶型在吸力面的局部区域存在压力突跳,通过CFD计算优化,使TJZ-1优化叶型在对应的叶型修型区中的压力波动比原始叶型减弱许多,并经平面叶栅和环形叶栅试验表明,优化后的TJZ-1叶栅气动性能良好,同引进叶栅的气动性能处于同一水平.图12表1