单螺杆挤出机熔融输送段冲蚀磨损特性研究

采用离散相位法(DPM),建立单螺杆挤出机熔融输送段熔体输送模型,分析流场特性并预测螺杆易发生冲蚀的区域,研究螺杆转速、填料粒径和填料质量分数对螺杆冲蚀的影响.结果表明,流场压力从入口向出口逐渐升高,且螺棱推力面处的压力大于螺棱背面的压力;流场速度分布沿着径向从机筒向螺杆表面逐渐增加;螺棱推力面顶部、螺棱背面顶部和螺棱...     

90°弯管内冲蚀磨损的试验研究和数值计算

通过将试验和数值计算相结合的方法,研究了90°弯管的流场,确定了数值计算模型,即湍流模型选择RNG k-ε模型,求解时选择SIMPLE求解器,冲蚀磨损的计算选择离散相模型(DPM模型),计算结果表明:弯管中冲蚀磨损最严重的位置在弯管弯曲外侧70°~90°之间。     

90°弯管冲蚀磨损的数值模拟研究

利用FLUENT软件中的DPM模型,对含少量固体的90°液体管道内的冲蚀磨损情况进行了数值计算,得到了90°弯管中冲蚀磨损最严重的部位,并且流体对弯管的冲蚀磨损速率随着弯管中流体速度的增大而呈线性增加,随着弯管中颗粒含量的增加而呈线性增加,且弯管的最佳弯曲半径为R=1.5D或R=2D。     

水电解制氢设备出口冲蚀磨损现象的数值模拟研究

水电解制氢设备是一种广泛应用在各个领域的制氢设备。在设备实际运行中,水电解制氢设备的气液出口存在严重的冲蚀磨损现象,且随着设备产气量的增大,磨蚀现象变得更严重,这限制了水电解制氢设备向大产气量的方向发展。主要探讨了气液出口结构对冲蚀磨损的影响,模拟计算了电解槽气液出口通道内的流动状况,并对电解槽出口结构进行了改进。计算结果表明,将电解槽气液出口形状改成锥形后,转弯处的转角变大,减少了流体转弯的角度,减少了内外两侧流体的路程差,进而降低了内外两侧流体的速度之差,改善了转弯处流体对设备的冲蚀。     

陶瓷材料冲蚀磨损的研究

冲蚀磨损是现代工业生产中常见的一种磨损磨损形式，陶瓷材料由于其所具有的一些固有特性而在冲蚀环境下的应用越来越广。本文探讨了影响陶瓷材料冲蚀行为的因素。讨论了环境参数（如冲角，冲蚀速度，冲蚀时间和温度），磨粒性能（如硬度，粒度和形状），靶材性能（如硬度，断裂韧性和显微组织结构）等对冲蚀的影响规律。     

碳化硅陶瓷的冲蚀磨损机理

采用自主研发的冲蚀磨损试验机,以碳素钢为参照,对碳化硅陶瓷进行冲蚀磨损实验.通过控制冲蚀角度、冲蚀时间和粒子冲蚀速度,测定碳化硅陶瓷的冲蚀磨损量,并借助于SEM对冲蚀磨损后试样的显微结构进行观察.实验结果表明:碳化硅陶瓷体积冲蚀率随角度增大而增大,在90°下达到最大;碳化硅陶瓷的冲蚀磨损机理为:在小角度下主要以切削磨损为主,在大角度下主要以脆性断裂为主.     

基于有限元模拟研究不同形状磨料对高铝砖的冲蚀磨损

以石英砂、棕刚玉、碳化硅为磨料,对III等高铝砖进行常温垂直冲蚀磨损。假定磨料为动能相同的球体、正方体和正四棱锥,建立单粒子冲蚀模型对冲蚀试验进行有限元模拟,采用线弹性材料模型分析不同形状磨料的冲击行为,采用JH-2材料模型计算靶材的冲蚀磨损率和最大等效应力。结果表明:正方体和正四棱锥磨料的接触时间、垂直压入深度、冲击效率均相当,且远大于球体磨料;冲蚀磨损率的模拟结果和试验结果、靶材最大等效应力三者均与磨料圆度成反比,模拟结果略低于试验结果。对靶材冲蚀前后表面进行显微结构分析,钝角磨料(石英砂)的主要冲蚀机制是缺陷部位的断裂和基质的切削,尖角磨料(碳化硅)的主要冲蚀机制是骨料的断裂和基质的犁削。     

高压管汇冲蚀磨损规律分析

面对当前的高压管汇冲蚀磨损理论,并没有对高压力载荷对冲蚀磨损产生的影响进行考虑。本文针对高压管汇冲蚀磨损规律做出了进一步探究,对研究高压管汇冲蚀磨损规律的现实意义、高压管汇冲蚀磨损规律的数值模拟、高压管汇冲蚀磨损数值模拟的结果给出了详细的分析。     

水煤浆管道冲蚀磨损数值研究

基于非牛顿幂率流体模型,结合水煤浆流变性及管内流动规律建立了水煤浆管道输运控制方程,针对流体流经弯头、变径、三通、补偿器等特殊管件过程进行三维数值模拟,分析了不同工况下管道内壁面剪切应力的分布规律,并给出了不同管件易发生磨损失效的具体位置,可为工程实际应用提供一定的理论指导.     

粘土改性环氧树脂浆液冲蚀磨损研究

研究了粘土改性环氧树脂的浆液体冲蚀磨损性能。研究表明:不同粘土加入量的改性环氧树脂的冲蚀磨损率随冲蚀角度的变化规律相同,变化曲线呈W形,材料表现出从脆性材料向塑性材料过渡的冲蚀磨损特征;粘土改性环氧树脂的冲蚀磨损率随粘土加入量增加而降低,但磨损率下降不是线性的,当粘土加入量在0~1%之间时环氧树脂的磨损率下降速度大,而随着粘土加入量进一步升高,环氧树脂磨损率降低速度缓慢。     

基于灰色预测模型的水煤浆输送管道冲蚀磨损寿命预测

固液两相流广泛出现在煤化工生产过程中,管道输送系统受固液两相流介质冲蚀磨损尤为严重,系统突发性失效风险极高,已成为煤化工装置安全生产与稳定运行的重大隐患。降低生产安全风险,保障管道系统安全可靠运行,开展冲蚀磨损寿命预测研究是煤化工设备完整性研究的关键一环。本文以新疆某煤化工企业水煤浆汽化炉进料管为研究对象,应用ANSYS 2021R1软件进行数值模拟分析,确定弯管冲蚀磨损主要位置与短期内冲蚀磨损减薄量,为预测模型建立提供原始序列,通过灰色预测理论分别建立GM(1,1)模型、无偏GM(1,1)模型以及灰色马尔科夫模型完成对弯管冲蚀速率的预测,并结合SY/T 6151—2009《钢质管道管体腐蚀损伤评价方法》得出该管道服役寿命与检修周期。结果表明：冲蚀磨损减薄主要集中在弯管轴向70°左右,且在工艺条件相同的情况下冲蚀磨损减薄的最大位置不随时间变化发生移动。无偏GM(1,1)模型与灰色马尔科夫模型在中长期预测中优势显著,且灰色马尔科夫模型更适宜长期预测工作。所涉及的水煤浆汽化炉进料输送弯管服役寿命为570天左右,在弯管投入使用450天后冲蚀减薄量增长显著,需要定期开展该弯管重点部位的监测与预...     

聚氨酯/TiN陶瓷复合材料冲蚀磨损特性研究

聚四氢呋喃醚二醇（PTMG）和甲苯二异氰酸酯（TDI）反应后，再与微米级TiN陶瓷粉末进行共混，制得耐磨蚀聚氨酯复合材料。通过扫描电镜观察了聚氨酯复合材料的磨损形貌，尝试解释了陶瓷颗粒增强聚氨酯弹性体的抗冲蚀磨损机理。实验表明：当-NCO质量分数为6．35％、TiN粉末质量分数为10％时，复合材料的耐磨性能最好，提高纯聚氨酯弹性体抗冲蚀磨损性能近3倍。     

气体钻井冲蚀磨损试验中试验砂的配制研究

本文岩屑采样于普光103-4井,采用筛分法对气体钻井的岩屑粒径分布进行了测定,得到了岩屑粒径分布的直方图,通过计算得到普光103-4井的岩屑细度模数为2.31。根据砂的分级,岩屑样品为中砂,故试验砂按照中砂配制。通过使用发现,试验砂的配制是正确的,为气体钻井冲蚀磨损试验的成功提供了必要条件。     

改性环氧树脂固体颗粒冲蚀磨损试验研究

采用气流挟沙喷射法对改性环氧树脂材料进行固体颗粒冲蚀磨损试验,考查冲蚀速度和角度对其冲蚀磨损的影响,并探讨了其冲蚀磨损机理,对比了相同冲蚀条件下几种材料冲蚀率的大小。实验结果表明,改性环氧树脂材料冲蚀率与冲蚀速度近似呈线性关系;在不同的冲蚀速度下,改性环氧树脂材料的冲蚀率在45°冲蚀时最大,表现出半塑性材料的冲蚀特征;在相同的冲蚀条件下,改性环氧树脂材料冲蚀率是对比材料(如M30砂浆、水泥石等)冲蚀率的1/16~1/4,适合用作强风沙流环境下混凝土桥梁墩身的防护材料;冲蚀形貌扫描电子显微镜照片表明,冲蚀能量的法向分量使材料表面产生裂纹和破碎,而其切向分量使材料表面产生切削。     

三通管中气液冲蚀磨损的数值模拟研究

运用Fluent软件中的DPM模型对含少量液滴的气体在三通管中的冲蚀情况进行数值模拟,通过模拟实验分析三通管中冲蚀比较严重部位。结果证明在速度相同的情况下,流体对三通管的冲蚀磨损作用随着液滴含量的增加而增大;在液滴含量相同的情况下,流体对三通管的冲蚀磨损作用随着流体入口速度的增大而增大。     

基于液固两相流排污管道冲蚀磨损的数值模拟

针对管道的冲蚀磨损问题,基于液固两相流理论及离散相模型,应用Fluent有限元分析软件,建立了排污管道的二维有限元模型。结果表明,含固体颗粒的液体对排污管道产生的冲蚀磨损,主要集中在分支管与总管的交接处。研究方法对排污管道的设计具有一定的参考价值。     

CFD在三通冲蚀磨损研究中的应用

应用现代计算流体力学方法及 CFD软件 ,建立三通中流体湍流和冲蚀的数学模型 ,计算三通管内不同部位冲蚀磨损的分布 ,并对计算结果进行分析。