煤液化多相流输送管道冲蚀磨损分布预测及分析

针对煤化工中多相流管道系统的冲蚀磨损问题,运用Fluent软件构建流体动力学模型,获得磨损速率与管道位置的关系,用来预测磨损减薄的主要区域。数值计算结果表明:随着管道直径的增加,其最大磨损速率降低;曲率半径为3倍公称直径时,弯头的磨损率较小且均匀;颗粒形状越接近于球形,磨损率越低;当磨损颗粒粒径小于200μm时,磨损率随着粒径的增大而增大,当粒径超过200μm,磨损率几乎不再变化。对原管道系统进行设计改造,提出了一种结构优化改进方案,计算模拟结果显示优化方案可使其磨损率减小为约原来的1/2。     

煤液化多相流输送管道冲蚀磨损分布预测及分析

针对煤化工中多相流管道系统的冲蚀磨损问题,运用Fluent软件构建流体动力学模型,获得磨损速率与管道位置的关系,用来预测磨损减薄的主要区域.数值计算结果表明:随着管道直径的增加,其最大磨损速率降低;曲率半径为3倍公称直径时,弯头的磨损率较小且均匀;颗粒形状越接近于球形,磨损率越低;当磨损颗粒粒径小于200 μm时,磨损率随着粒径的增大而增大,当粒径超过200 μm,磨损率几乎不再变化.对原管道系统进行设计改造,提出了一种结构优化改进方案,计算模拟结果显示优化方案可使其磨损率减小为约原来的1/2.     

埋地管道对称水平弯头的弹性地基曲梁解

本文在分析埋地管道水平弯头计算中的“弹性抗弯铰”模型的基础上,提出了一种更符合管道受力与变形特征的计算模型。给出了该问题按纵横弯曲弹性地基曲梁求解的一般解答。文末用算例说明了水平弯头的曲率半径和弯头夹角对管道内力、位移的影响。     

温度、应变率和晶粒对Mn18Cr18N钢高温塑性的影响

通过拉伸热模拟试验研究了温度、应变率和晶粒尺寸对Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢高温塑性的影响。结果表明：在800℃~1 200℃温度范围内,Mn18Cr18N高氮奥氏体不锈钢的塑性随温度升高而升高,1 200℃时达到最好,然后开始下降;应变率通过再结晶的作用而影响塑性;当温度低于1100℃时,细晶粒尺寸材料的塑性优于粗晶粒尺寸,而温度高于1 100℃时中等晶粒尺寸材料塑性最好。     

0.22C-0.45Mn钢低温奥氏体晶粒长大行为的研究

对0.22C-0.45Mn钢进行淬火工艺实验,研究加热温度、保温时间对奥氏体晶粒平均直径的影响,探究0.22C-0.45Mn钢在加热温度(870～990℃)和保温时间(15～120 min)范围内的低温奥氏体晶粒长大行为;基于Beck,Hillert和Sellars模型分别建立奥氏体晶粒平均直径的数学模型,预测0.22C-0.45Mn钢的奥氏体晶粒直径。结果表明：随加热温度的升高,0.22C-0.45Mn钢奥氏体晶粒直径近似呈指数形式增长,长大速率加快;随保温时间的延长,奥氏体晶粒增长速率减缓;3种晶粒模型中,Sellars模型的拟合精度最高,能较好地预测0.22C-0.45Mn钢奥氏体晶粒直径,可为实际生产中旋扩后的0.22C-0.45Mn钢低温热处理工艺提供参考依据。     

含铜高氮无镍奥氏体不锈钢的时效处理工艺

采用00Cr18Mn18Mo2N高氮无镍奥氏体不锈钢作为试验材料,以铜作为其抗菌元素,研究了改性材料的时效处理工艺、显微组织、抗菌性能和耐蚀性.结果表明,含铜的高氮无镍奥氏体不锈钢在700~900℃进行1~24 h时效处理,氮化铬的析出量随着时效温度升高和时效时间延长而增加.该钢经800℃时效处理1 h后可改善细菌黏附状况,但抗菌性能较弱,同时析出的氮化铬会明显损害耐蚀性,时效时间越长,耐蚀性受损越严重.开发铜合金化高氮无镍奥氏体抗菌不锈钢时,应从抗菌性和耐蚀性两方面综合考虑以优化时效处理工艺.     

复合轨不锈钢覆层/浸金属石墨受电靴摩擦磨损特性试验

采用销—盘摩擦磨损试验机,试验了地铁钢铝复合轨的不锈钢覆层与浸金属石墨受电靴之间的载流摩擦磨损特性;采用光学显微镜、显微硬度仪和表面轮廓仪等微观手段,分析了摩擦副的磨损机制。结果表明:在相同的电流、法向载荷和相对滑动时间的条件下,随着相对运动速度的增大,复合轨与受电靴之间的载流摩擦因数减小,受电靴销试样的磨损率增大,复合轨不锈钢盘试样的硬度也略有增大,其磨损深度随之增大,但不锈钢盘试样的磨损比受电靴销试样的磨损小;受电靴的石墨材料具有的自润滑功能,改善了导电轨和受电靴之间的摩擦特性,有利于减轻磨损。     

改善42CrMo钢硬度与耐磨性的研究

将合金元素Mn,Cr,Mo,Nb加入42CrMo钢中熔炼后,选择退火、油淬及回火的热处理方式．回火温度为380℃时,提高单个合金元素的百分含量,cr含量可达到1．51％,硬度46．8HRC,磨损率0．214．同时,综合提高了合金元素Mn,Cr,Mo,Nb的含量．回火温度350℃,Nb对42CrMo的硬度和耐磨性的影响比Mo明显,而回火温度410℃时,Mo的影响更为明显．合金元素Mn,Cr,Mo,Nb质量分数分别为0．60％,1．40％,0．30％,0．07％时,回火温度为410℃,42CrMo钢的硬度达到46．2HRC,磨损率0．216．     

稀土铈对1Cr18Mn8Ni5N不锈钢腐蚀规律的影响

通过测试交流阻抗和极化曲线,在扫描电镜下观察表面形貌,研究了稀土铈对1Cr18Mn8NiSN不锈钢耐点蚀性能的影响.研究结果表明,稀土Ce加入量在适当的范围内可显著提高不锈钢的耐点蚀性能.当稀土Ce的质量分数为0.016%时,1Cr18Mn8NiSN不锈钢可获得最好的耐点蚀性能.     

鹅颈型管道水流行性初步研究

对鹅颈型管道的水流运动特性进行了 初步的试验研究和理论分析。分别用毕托管、毕托柱和毕托球量测试了鹅颈型管道的压力分布和流速分布,并给出其分布规律以及上下游弯头二次流的特征。提出了“抑制效应”、“准二次流”概念。研究结果表明,鹅颈型管道水流运动的特性主要取决于过渡段芭及弯头的转角和相对曲率半径。     

氟塑钢复合管冲蚀磨损性能的试验研究

通过实验研究适用于电厂余热深度回收的新型氟塑钢复合管的冲蚀磨损性能,主要考察在刚玉砂和煤灰两种颗粒冲蚀下,气流速度、温度与颗粒质量浓度等对复合管中低速气流冲蚀磨损的影响.通过扫描电子显微镜对冲蚀磨损后的表面微观形貌进行观察,初步探讨冲蚀磨损机制.结果表明,在中低速度下,复合管的冲蚀磨损速率随气流速度的变化呈幂函数关系;在两种不同颗粒的冲蚀下,复合管的冲蚀磨损速率随颗粒质量浓度的变化均近似呈线性关系;复合管的冲蚀磨损速率随气流温度的升高而降低,但变化幅度不大;微观形貌分析显示,复合管表面受到颗粒反复垂直冲击时主要发生塑性变形,局部出现显微裂纹,在受到颗粒的反复斜向冲击时主要发生切削和犁耕.     

聚氨酯陶瓷复合材料浆体磨损性能研究

用聚四氢呋喃醚二醇与甲苯二异氰酸酯反应后,分别与Si3N4陶瓷粉、TiO2陶瓷粉末进行共混,制得耐磨蚀聚氨酯/Si3N4和聚氨酯/TiO2陶瓷复合材料,评价了这两种材料的耐磨性,通过扫描电镜观察了复合材料的磨损形貌,探讨了Si3N4和TiO2陶瓷粉末增强聚氨酯弹性体的磨损机理。结果表明:Si3N4粉末在质量分数为10%时,复合材料的耐磨性最好,是2Cr13钢的7.8倍,是45#钢的12.5倍,是纯聚氨酯的1.87倍。当TiO2陶瓷粉末在质量分数为8%时,复合材料的耐磨性最好,聚氨酯/TiO2陶瓷复合材料的抗冲蚀磨损性能分别是2Cr13钢的5.3倍,是45号钢的8.5倍,是纯聚氨酯的1.28倍。陶瓷粉末的加入有效提高了材料的抗冲蚀磨损性。     

恒流堵塞器冲刷磨损特性的数值模拟

针对油田注水工况下,恒流堵塞器易受固体悬浮颗粒冲刷磨损作用的问题进行了数值模拟.以商业CFD软件F luent 6.1为基础,建立了恒流堵塞器流场三维几何模型,对堵塞器内部流场进行了计算;采用La-grangian离散相模型、Haider曳力公式和随机轨道跟踪方法求解了湍流中颗粒运动轨道;应用Bitter颗粒冲刷磨损模型对冲刷磨损失重进行了计算;对现场测试数据和数值模拟结果进行了对比,证明了数值模拟的有效性;对模拟结果数值上不够精确的原因进行了分析,指出了在注水流量控制装置流体磨损腐蚀分析中充分考虑电化学腐蚀和不锈钢钝化作用的必要性.     

20g钢的冲蚀磨损性能的研究

采用气流喷砂型实验机,试验研究20g钢的冲蚀磨损性能。结果表明,20g钢是典型的金属塑性材料,其耐冲蚀磨损性能比较差。其冲蚀率峰值出现在30°附近(在本实验条件),其冲蚀磨损机理在攻角小于30°之前以切削模型为主,在攻角大于30°之后以局部塑性变形模型为主。其冲蚀磨损没有明显的孕育期,直接进入了持续期,冲蚀失重随冲击时间的增加而增加。冲击速度对20g钢的冲蚀磨损有很大的影响,其冲击速度与冲蚀率成指数关系,在本实验条件下,其指数为2.23。表明在高速时,20g钢的冲蚀磨损严重。     

HTAB在固液两相流中的减阻特性研究

为了探究添加HTAB下不同稠密粗细固体颗粒固液两相流的流动特征,采用直径为10 mm的不锈钢管作为实验管道,对影响固液两相流阻力特性的主要因素进行了研究.结果表明,影响固液两相流阻力特性的主要因素为固体质量浓度和固体颗粒粒径.通过改变固体质量浓度和颗粒粒径,观察添加表面活性剂对固液两相流的减阻特性影响情况,发现在相同表...     

Stainless steel binder for the development of novel TiC-reinforced steel cermets

Steel reinforced TiC composites are an attractive choice for wear resistance and corrosion resistance applications. TiC- reinforced 17-4PH maraging stainless matrix composites were processed by conventional powder metallurgy （P/M）. TiC-reinforced maraging stainless steel composites with 〉97% of theoretical density were fabricated. The microstructure, mechanical and wear properties of the composites were evaluated. The microstructure of these composites consisted of spherical and semi-spherical TiC particles. A few microcracks appeared in the composites, showing the presence of tensile stress in the composites produced during sintering. Typical properties, namely, hardness and bend strength were reported for the sintered composites. After heat treatment and aging, the increase of hardness was observed. The increase of hardness was attributed to the aging reaction in the 17-4PH stainless steel. The precipitates appeared in the microstructure and were responsible for the increase in hardness. The specific wear behavior of the composites was strongly dependent on the content of TiC particles, the interparticle spacing, and the presence of hard precipitates in the binder phase.     

超高分子量聚乙烯与钢的冲蚀磨损研究

用气流喷砂型冲蚀试验装置对超高分子量聚乙烯（Ｕｌｔｒａ Ｈｉｇｈ Ｍｏｌｅｕｌａｒ Ｗｅｉｇｈｔ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ,ＵＨＭＷＰＥ）和４５＃钢的冲蚀磨损性能进行进行了比较,考察了冲蚀粒子（煤粉,二氧化硅）的入射角,冲蚀时间等对超高分子量聚乙烯和４５＃钢冲蚀磨损的影响,通过扫描电子显微镜对超高分子量聚乙烯和４５＃钢冲蚀磨损表面形貌的观察,并对超高分子量聚乙烯和４５＃钢冲蚀磨损机理进行了初步探讨。     

高能脉冲冷焊Fe基合金改性层的组织及性能

为了进一步提高核泵用钢的耐磨性能及抗空蚀性能,采用高能脉冲冷焊技术在304不锈钢表面制备了Fe基合金改性层.利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分别对改性层的显微组织和相结构进行了分析,利用显微硬度计、摩擦磨损试验机及超声波振荡空蚀仪分别对改性层的显微硬度、耐磨性与抗空蚀性能进行了研究.结果表明,改性层组织细密,且主要由基体相α-Fe和硬质碳化物相Cr_(23)C_6和Cr_7C_3组成,改性层的最高显微硬度可达510 HV,相对耐磨性为3.88.空蚀5 h后,改性层的失重量和表面粗糙度分别约为304不锈钢基材的1/5和1/6.     

磷酸料浆泵叶轮用新型铁素体不锈钢的研制

研制了磷酸料浆泵叶轮用的一种新型铁素体不锈钢，探讨新型钢的合金成分设计，熔炼与热处理工艺设计，显微组织及性能，新型铁素体不锈钢含铬量，含碳量较高，其中Cr w%:26.0%-32.0%,CW%:0.4%-1.2%，最佳热处理工艺为800－900℃固溶化处理。挂片试验结果表明，新型铁素体不锈钢钢较以往的奥氏体不锈钢在磷酸料浆中具有更长的使用寿命，具有良好的耐磨性，耐腐蚀性。     

弯管中多相流冲刷腐蚀数值模拟

高压注蒸汽法是当今稠油油藏开采的主要方式,在注汽管网中流体以气、液、固三相对弯管形成连续的冲刷,造成弯管的泄漏。采用湍流模型、多相流模型、离散相模型及冲刷腐蚀模型,考虑相间的相互耦合,对注汽管网中弯管的流动进行了数值模拟。结果表明,在注汽管线中,随着弯管弯曲程度的增加,液相和颗粒相分布、壁面磨损区域均逐步后移,且数值相应增大;管壁处液相体积分数的增加可有效降低固相颗粒对壁面的磨损腐蚀。