喷嘴冲蚀磨损的定义、特点和喷嘴冲蚀的种类(精)
雾化喷嘴分类及设计浅析

煤矿开采中产生的大量粉尘,不仅严重影响矿工的身体健康,而且煤尘还具有爆炸性,威胁煤矿安全生产。
近年来,随着煤矿开采强度的增加,粉尘防治问题日渐突出。
目前,我国煤矿主要防尘措施是喷雾降尘,使用雾化喷嘴来进行空气清洁,而作为喷雾降尘最基本的元件,其雾化能力(雾流形状和雾粒大小)直接决定了喷雾降尘的效果。
一、喷嘴分类及其特性1、按雾流形状分类根据喷嘴形成的雾流形状,可将喷嘴分成锥形实心喷嘴和锥形空心喷嘴两大类。
实心喷嘴以降尘为主,空心喷嘴以阻尘为主。
实心喷嘴喷出的锥形实心雾柱的雾流速度较大,被雾粒碰撞的粉尘一般都能降下来。
但因为雾流速度大,其周围引射的空气很容易将粒径较小的呼吸性粉尘吹跑,客观上影响了降尘效果。
空心喷嘴喷出的锥形雾幕以阻尘为主,为使雾幕覆盖的面积加大,一般都有很大的雾幕锥角,喷嘴离尘源也相对较远。
这样也造成在雾幕直径大的一端,雾粒速度已降到很小,除不能捕捉尘粒外,还失去了阻尘作用。
从雾体形状分析,在它的全长区域内,实心喷雾雾体的密度比空心喷雾雾体的密度大,在实心喷雾的有效射程内,一般情况下煤粉尘很难穿过雾幕,所以,实心圆锥形雾体较空心圆锥形雾体效果为佳。
2、按雾化方法分类(1)机械雾化机械雾化主要是靠液体在压差作用下产生的高速射流使自身雾化,因此可分为直射式喷嘴、离心式喷嘴和旋转式喷嘴。
直射式雾化和离心式雾化可统称为压力雾化。
直射式喷嘴主要依靠水的喷射达到雾化的目的,水压要求比较高,而且喷孔直径越大雾化越粗,故喷孔直径不能太大,流量调节范围比较小。
离心式喷嘴是利用高压水经旋流装置产生的离心力产生液膜,被空气破碎而雾化。
离心式雾化的效果优于直射式雾化,但是它同样需要较高的供水压力,因此应用条件有所限制。
旋转式喷嘴大体上分为旋转体型和旋转喷口型两大类。
旋转体型又分为转杯式和旋盘式。
转杯式雾化是将水喷入圆锥形转杯的前端,借助高速旋转的转杯将水展成薄膜,由“离心力喷雾”和“速度喷雾”的综合作用而雾化液体。
不同入射角、不同形状颗粒对去除材料的影响

不同入射角、不同形状颗粒对去除材料的影响1 冲蚀磨损概述冲蚀磨损指的是材料受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的一类磨损现象,是由多相流动介质冲击材料表面而造成的。
冲蚀磨损已经成为许多工业部位中材料破坏的原因之一,英国科学家Eyre 认为冲蚀磨损占工业生产中经常出现的磨损破坏总数的8%。
根据介质可将冲蚀磨损分为两大类:气液喷砂型冲蚀及液流或水滴型冲蚀。
流动介质中携带的第二相可以是固体粒子、液滴或气泡,它们有的直接冲击材料表面,有的则在表面上溃灭(气泡),从而对材料表面施加机械力。
固体粒子冲蚀磨损的定义:固体粒子冲蚀磨损是指高速气体携带大量尺寸小于1000µm 的固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击,发生材料损耗的一种现象或过程,冲击速度一般在550m/s 内。
工程中存在的固体粒子冲蚀磨损现象随处可见,如空气中的尘埃和砂粒可使直升机发动机寿命降低90%;石油化工厂烟气发电设备中,烟气携带的破碎催化剂粉粒对回收过热气流能量的涡轮叶片会造成冲蚀;火力发电厂粉煤锅炉燃烧尾气对换热器管路的冲蚀而造成的破坏大致占管路破坏的1/3;压缩机叶片的导缘只要有极少量材料冲蚀出现,0.55mm 的缝隙便能引进局部失速。
2 微切削理论I .Finnie 讨论了刚性粒子(有足够硬度,不发生变形)对塑性金属的冲蚀,提出了微切削理论,这是第一个定量描述的完整理论,其体积冲蚀率v 随入射角 α变化的综合表达式为:P f MU V α2=式中M 为粒子的质量,U 为粒子速度,P 为粒子与靶材间的弹性流动压力。
经实验验证,该模型较好地解释了低冲击角下塑性材料受刚性粒子冲蚀的规律,但对高冲击角或脆性材料的冲蚀偏差较大,特别是在冲击角为90°时,其相对冲蚀体积为零。
3单点冲蚀的切削模型Budinski将单点冲蚀划分为四类,主要针对多角粒子:a)点坑型冲蚀(Pitting),类似于硬度压头的对称性菱锥体粒子正面冲击造成的;b)犁削(Plowing),类似于犁铧对土地造成的沟,凹坑的长度大于宽度,材料被挤到沟侧面;c)铲削(Shoveling),在凹坑出口端堆积材料而铲痕两侧几乎不出现变形;d)切片(Chipping),凹坑浅,由粒子斜掠而造成的痕迹影响因素固体粒子冲到靶材表面上,除入射速度低于某一临界值外,一般都会造成靶材的冲蚀破坏。
fluent dpm冲蚀磨损计算过程

高质量文章撰写过程利用了高度概括性和条理性来深入了解DPM的冲蚀磨损计算过程,以满足客户的需求并提供一致的信息。
一、简介DPM是离散相模型(Discrete Phase Model)的简称。
它是一种用于模拟多相流体中颗粒动力学的数值方法。
DPM主要用于模拟多相流体中离散物质(如颗粒)的动态行为,如颗粒的运动、传热和传质等。
二、冲蚀磨损计算过程1. 设定颗粒属性在DPM冲蚀磨损计算中,首先需要设定颗粒的属性。
这包括颗粒的密度、直径、质量流率等。
这些属性将影响颗粒在流体中的运动和与固体表面的相互作用。
2. 求解颗粒运动方程DPM利用颗粒运动方程来描述颗粒在流体中的运动。
运动方程考虑了颗粒的惯性、阻力和重力等因素,可以准确地预测颗粒在流体中的轨迹和速度。
3. 计算颗粒与固体表面的相互作用在DPM中,颗粒与固体表面的相互作用是通过磨损模型来描述的。
磨损模型考虑了颗粒与固体表面之间的撞击和磨损过程,可以计算出颗粒对固体表面造成的冲蚀磨损量。
4. 分析结果并优化设计DPM计算得到的冲蚀磨损结果可以用于分析系统的耐久性和寿命,并优化设计方案,以提高系统的可靠性和使用寿命。
三、流程优化和工程应用1. 流程优化DPM冲蚀磨损计算过程中的关键是如何准确地描述颗粒在流体中的运动和与固体表面的相互作用。
需要不断优化颗粒属性和磨损模型,并对计算结果进行验证和修正,以提高计算精度和可靠性。
2. 工程应用DPM冲蚀磨损计算在航空航天、能源、化工等领域有着广泛的应用。
在气动机械中,DPM可以用于预测叶片和导向叶片受到颗粒冲蚀磨损的情况,从而指导叶片的材料选择和结构设计。
四、总结DPM冲蚀磨损计算过程通过对多相流体中颗粒动力学的数值模拟,可以准确地预测颗粒在流体中的运动和与固体表面的相互作用,从而为系统的耐久性和寿命提供可靠的计算结果。
在工程应用中,DPM可以用于优化设计,提高系统的可靠性和使用寿命。
通过不断优化流程和磨损模型,DPM冲蚀磨损计算将在更多领域发挥重要作用。
水煤浆喷嘴磨损机理研究

相流 体 ,在 流动 过程 中易 出现 颗 粒结 块 和沉 积 ,造
成 喷 嘴 的磨 损 和堵 塞 。这 些 使 得 喷 嘴 的 命 缩 短 ,
增 加 了设 备 运行成 本 。对 于易 损件 的喷 嘴 ,人们 希
收 稿 日期 :2 0 0 2—0 5—0 9
作 者简介 :王宝中 ( 9 6 ,男 ,河北唐山人 ,讲师 ,在河北理工学 院主要从事摩擦磨损及润滑 方面的教学和科研工作 。 16 一)
2 2 洁净煤技术 20 0 2年 第 8卷 第 3期
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但 价 格 一般 比较 贵 。如 英 国 I 司 提 供 的 Y 型 喷 c公 嘴 ,由于 浆 、汽通 道 过 细 ,一般 在 投 用 2—3h内
就会 被 堵 ,不 适 用 。而 由 于 生 产 水 煤 浆 的 设 备 各 异 ,以及 生产 水煤 浆 原 料煤 的煤质 不 同 ,造成 水煤 浆 的粒 度 和含 硫量 有 很 大 的差 异 ,导致 同一 型号 喷
进 行 研究 ,非 常有 必要 的 。
一 几 一
1 水煤浆喷 嘴的磨损 机理分析
研究 的对 象是 普 通 碳 钢 内混 式 空 气 雾 化 喷 嘴 ,
如 图 1所 示 ,工 作 寿命 仅 为 2 。喷 嘴报 废 的主要 4h
孔 隙 的煤 粉 液 体 混 合 物 ,具 有 燃 料 油 的 流 动 特 性 。
窑炉 的 温度 将有 较 大 的波 动 ,温度 的变化 直 接 影 响
改善 雾化 质 量 。但 由于 这 2项 改善 措 施都 使 得 出 口
流速 增加 ,加大 了喷嘴 的磨 损 。水煤 浆作 为 固液 两
瓷器 的表 面质 量 ,废 品率 大大 提 高 ;如果 不 停 供 液 更 换 喷 嘴 ,那 么 就 必 须 有 备 用 的 供 液 路 线 和 燃 烧 器 ,这将 增加 很 高 的成 本 。现 在大 公 司生 产 的各种 燃 烧器 都 有 配套 的 喷 嘴 ,规 格 和种 类 也 比较 齐 全 ,
喷砂嘴冲蚀寿命与磨料关系的研究

1 试 验 材 料 及试 验 方 法
1 1 试 验材料
般 制作 喷嘴 的材 料 包 括 : 、 铁 、 质合 金 和 陶 瓷 钢 铸 硬
本试验选 用 的三种喷 嘴材 料的成 分及其十 能如 表 牛
1 示。 所
等材 料 , 中运用 最 多 的 陶瓷 喷 嘴材 料 有 : l 基 陶 其 A
ap cln plao .  ̄i
A O h e n o .ars eprd sTeeet f k 3w i dh w )b i a e h fc o c ta av a a
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FE' / v  ̄ h a. / J - / S u DE'  ̄n xn, H/Pe- e v '  ̄ /w /
c ehn a E n I o eeoSadn n e i ,i n206 , l a cai l e 】 C lg nogU i r t J a 50 1Cf } M c g l f h v sy n ' i n [ btat E 衄 蛐 A s c] r r a ne u o ee ̄dc r e 4dot lcm t 叽 d T 5 .C n 3Ccr i b sn o . s i, ex 3 e eY 1) S4ad1 ea c l tgn ̄e ui SC c 4 m ai 1 s n g eprde o t it eo l  ̄ 1zei d cs d Ima a s I h f m f a a I ele i bs 3 g s i us . Ol s e和棕刚玉三种磨料对硬质合垒( l ) WrS 喷嘴 、c s. 4陶瓷喷嘴 和 1 c陶瓷喷嘴进行冲 3 4 蚀磨损试验 , 究 了磨料性 能对喷嘴寿命 的影 响, 研 为工程应用 中喷砂嘴 的选用提 供 了理论指 导。 [ 关键 词】 喷砂嘴 ; 磨料 ; 寿命 ; 冲蚀磨损 [ 中图分类- T 69 1  ̄]Q 3 . [ 文献标识码】 B r [ 文章编 号]0 1 60 20 }l 0 5 — 3 10 —36 ( 2O 一 0 8 0 0
第十一章循环流化床锅炉的磨损结焦和膨胀剖析

第十一章循环流化床锅炉的磨损、膨胀和结焦第一节循环流化床锅炉各部件的磨损由于机械作用,间或伴有化学或电的作用,物体工作表面材料在相对运动中不断损耗的现象称为磨损。
按磨损机理不同,磨损一般可分为粘着磨损、磨料磨损、腐蚀磨损、接触疲劳磨损、冲蚀磨损、微动磨损等。
流体或固体颗粒以一定的速度和角度对材料表面进行冲击所造成的磨损称为冲蚀(或冲击磨损)。
冲蚀有两种基本类型,一种叫冲刷磨损,另一种叫撞击磨损,这两种磨损的冲蚀表面的流失过程的微观形貌是不完全相同的。
冲刷摩擦是颗粒相对固体表面冲击角较小,甚至接近平行。
颗粒垂直与固体表面的分速使得它锲入被冲击物体,而颗粒与固体表面相切的分速使得它沿物体表面滑动,两个分速合成的效果即起一种刨削作用。
如果被冲击的物体经不起这种作用,即被切削掉一小块,如此经过大量、反复的作用,固体表面将产生摩擦。
撞击磨损是指颗粒相对于固体表面冲击角度较大,或接近于垂直时,以一定的运动速度撞击固体表面使其产生微小的塑性变形或显微裂纹,在长期、大量的颗粒反复撞击下。
逐渐使塑性变形层整片脱落而形成的磨损。
一般在循环流化床锅炉受热面和耐火材料的磨损种,床粒颗粒与受热面和耐火材料的冲击角度在0~900之间,因此循环流化床锅炉受热面和耐火材料的磨损是上述两种磨损基本类型的综合结果。
磨损与固体颗粒浓度、速度、颗粒的特性和流道的几何尺形状等密切相关。
在循环流化床锅炉中,受热面和耐火材料受到大量固体物料的不断冲刷,下表给出了各种锅炉典型的固体物料浓度和烟速的范围。
从表中的数据可以看出,循环流化床锅炉内的固体物料浓度为煤粉锅炉的几十倍到上百倍,因此受热面和耐火材料的防磨问题应特别重视。
通常情况下CFB锅炉再如下部位磨损比较严重,应设计防磨衬里(如图):178金属件和耐火材料的磨损现象。
一、循环流化床锅炉金属件的磨损(一)布风装置循环流化床锅炉布风装置的磨损主要有两种情况。
第一种情况是风帽的磨损,其中风帽磨损最严重的区域发生在循环物料回料口附近。
喷嘴介绍

好覆盖;可以根据需要设计
处理量:单喷嘴1-60吨/时 液滴分布窄:5倍于SMD的液滴完全消除 具有较大的操作弹性、操作平稳;改造 简单,投资小,换喷嘴即可;
五.工业应用
1998年5月将新型喷嘴应用于前郭炼油厂八十万吨重油催化装 置,汽油和柴油收率分别提高0.57%和0.77%,液化气收率提 高0.06%;总液收率提高1.41%;干气减少0.94%,焦碳减少 0.33%;年增经济效益1270万元。 1999年9月在濮阳炼油厂五十万吨重油催化装置进行了工业试 验,试验中采用了本项目开发的新型雾化进料喷嘴以及重质油 国家实验室开发的终止技术。自开工以来累计平均液收率达到 85.6-86%,比原来提高3.95%,并且完全解决了提升管中结焦 的问题,年增经济效益3660万元。
通过液路及气路的控制, 可以改变处理量、气液比和操 作压力进行实验。
3、液滴雾化粒径的测量
在本相研究中,液滴雾化粒 径通过 Malvern激光粒度测试仪 进行测量。 图2 雾化喷嘴实验装置 当激光束穿过油雾后,散射 光被多元光电探测器所接收,通过测量光电探测器平面上有限面积内的散射 光的分布,再根据Frannbofer的衍射理论,就可得到各尺寸数粒子的体积V和 粒子数N,从而得到粒子的尺寸分布。
在催化裂化过程中由于处理量大且原料油粘度较大,使用的均为两相
流雾化喷嘴。
2、液滴破碎形式
液体破碎的形式可大致可分为三类:即液滴 的破碎、液柱的破碎和液膜的破碎。不论是单相 流雾化还是多相流雾化,在同一雾化过程中这三 种破碎类型往往同时存在,只不过在多相流雾化 过程中,这些现象得到了强化。 3、雾化性能指标
内混式气体辅助雾化:气体和液体在离开喷嘴之前首先在喷嘴 的内部进行混合,然后经过喷口喷出; 处之外与液体相接触并产生作用;
提高化纤喷嘴使用寿命的研究

表 2 不同降温速度下 的相对耐磨性试验
的磨损特性进行研究 、 评估 。 也可说明某种材料抗
磨 能力 的优 劣 。耐磨 性试 验 是 一项 研究 材 料磨 损 规 律 的重要 的基 础 研究工 作 。 本文采用“ 一 销 盘摩 擦 磨 损 试 验 法 “ 行 硬 质 进 合 金 的耐 磨 性试 验 , 即分 别将 烧 结 态 ( 即通 常使 用 的) 硬质 合 金和 经过 深 冷处 理 的硬 质合 金 制成 销 。 从 表 l可 以看 出 。烧 结 态 的硬 质 合 金经 过 不 同的温 度处 理 , 应 的相 对耐 磨性 ( ) … 9  ̄ 对 E 在 10C
数 据见表 12 。 、 )
展起来 的一种特殊改性处理技术 ,广泛应用在合 金工具钢等的改性处理上 .大幅度提高了工模具 的使用寿命{ 为 了提高现有硬质合金喷嘴的使用 1 。
寿命 .金组分和显微组织分析 . 试验采用 Y 8 G 牌号 的硬质合金 , 其中 , WC硬
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《 电技术) 0 7年第 3期 机 20
新工艺新材料
提高化纤喷嘴使用寿命的研究
严 书华
( 福建省建筑轻纺设计 院 , 福建 福州 3 0 0 ) 50 1 摘 要:研究 了用 以制作化纤 喷嘴的硬质合 金经过深 冷技术 处理后 , 显著提高 了其对化纤材料 的耐磨能力 。 X射线 用 衍射 检测发现 , 经过深 冷处理的硬质合 金中 WC相和 相 的 X射线衍射 强度 比烧 结态的硬 质合金有显 著增强 : 这说 明合 金 中晶粒发生 了微细 的结构变 化 , 而导致硬质合金 的耐磨性 能有较大幅度 的提 高。硬质合金制作 的化纤喷嘴 经优化 的 从
2 试 验情况
化纤喷嘴的正常失效形式为 冲蚀磨损 .即在 外 部 机 械 力 的 作用 下 , 学 纤 维 ( 纤 高 聚 物 ) 化 成 不
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喷嘴冲蚀磨损的定义、特点和喷嘴冲蚀的种类
引言
喷嘴是进行各种表面强化、表面喷涂、表面清洗、表面改性和喷射切割等机械设备的关键部件之一,广泛应用于机械、石油、化工、汽车、船舶和冶金等行业。
实际应用过程中,喷嘴的冲蚀磨损相当严重,致使喷嘴工作效率低、寿命短,生产过程中需要频繁地更换喷嘴,不但降低了生产效率,而且增加了生产成本。
针对这一情况,近年国内外已研制出不少耐磨喷嘴,使得喷嘴的质量和使用寿命有了明显改观。
但就生产现状而言,喷嘴的冲蚀磨损现象仍然比较严重,远未达到企业要求。
为此,需进一步开发、设计、研制具耐磨性能、生产效率及寿命更高的新型喷嘴。
一、冲蚀磨损的定义
冲蚀磨损广泛存在于机械、冶金、能源、建材、运输、航空及军工等许多工业部门,成为引起设备失效或材料破坏的一个重要原因,英国科学家eyre认为冲蚀磨损占工业中经常出现的磨损破坏总数百分子八。
据有关资料统计:飞机发动机在多尘埃地区飞行,其寿命可降低至正常寿命的1/10;在所发生事故的锅炉管道中约有1/3是由于冲蚀磨损比至通部分的磨损大约严重50倍;泥浆泵,杂质泵的过流部件损坏约为50%以上是由冲蚀磨损引起的。
冲蚀磨损(crosion wear)是指材料受到小而松散的流动粒子冲击时表面出现破坏的一类磨损现象。
其定义可以描述为固体表面同含有固体粒子的流体接触做相对运动其表面材料所发生的损耗。
携带固体粒子的流体可以是高速气流,也可以是液流,前者产生喷砂型冲蚀,后者则称为泥浆型冲蚀。
造成冲蚀的粒子比被冲蚀的材料硬度大,冲击速度高时,软粒子甚至称为泥浆型冲蚀。
从广义上讲,大自然的风雨对建筑造成的破坏及地形地貌时间的演变都包括有冲蚀作用,这种现象在工程上称为冲蚀,而在自然界则称为水土流失。
冲蚀磨损是现代工业生产中常见的一种他磨损形式,是造成机器设备及其零部件损坏报废的重要原之一。
因此,探讨冲蚀磨损的产生和机理,对改善设备零部件的使用和提高其使用寿命有着重要意义。
二、喷嘴冲蚀的特点
1、冲蚀角。
对材料冲蚀磨损的研究,一般固定某一冲蚀角后研究其冲蚀规律,然后改变冲蚀角得到不同冲蚀角的材料磨损率,但都是在同一时刻材料受相同冲蚀角的情况下进行的,而喷嘴的冲蚀却不同,喷嘴工作时,其入口端面所受冲击的冲蚀角接近90度,属于高角冲蚀,而壁面所承受的是低角冲蚀,喷嘴的不同部位同时受到不同角度冲蚀。
2、冲蚀角度。
与冲蚀角类似,一般在研究冲蚀速度对冲蚀磨损的影响时,同样是将速度固定为某一值,而磨料颗粒在喷嘴内部是一个加速过程,冲蚀速度是变量,这也是喷嘴冲蚀过程独有的特性。
3、速度指数。
同一材料在相同磨料冲蚀下,如果冲蚀速度太小,磨料颗粒冲击喷嘴材料表面时所携带的能量就小,太低的能量不足以引起材料的塑性变形或者产生裂纹,则磨料颗粒不会对喷嘴造成任何磨损。
将此时的冲蚀速度定义为冲蚀的第一临界速度v,冲蚀速度超过v,喷嘴将产生磨损。
将白刚玉,棕刚玉和碳化硅磨料的密度,弹性模量,碳化硅陶瓷喷嘴抗弯强度,弹性模具和泊松比等相关参数带入公式可得相应的冲蚀磨损第一临界速度,其值在0.01-0.13m/s。
本实验所采用的冲蚀磨损速度远大于冲蚀磨损第一临界速度,因此,磨损必然产生。
冲蚀速度越大,磨损颗粒的动能越大,当磨料颗粒和被冲蚀材料表面接触时,材料所受冲击力也越大,相应的冲蚀磨损率增大。
冲蚀速度对冲蚀磨损率的影响可以用公式表示。
速度指数一般在2.0-3.0,说明冲蚀磨损不完全由磨料和被冲蚀材料性能控制,指数不是简单等于2,而是针对不同磨料和被冲蚀材料的性能在一定范围内波动,对于陶瓷材料,冲蚀速度增大到某一定极限值时,冲蚀磨损率的增大会发生突变,这与冲蚀磨损机制的转换关系。
三、冲蚀磨损的种类
冲蚀磨损是由多相流动介质冲击材料表面而造成的一类磨损。
根据流动介质的不同,可将冲蚀磨损分为两大类:气流喷砂型冲蚀及液流或水滴型冲蚀。
流动介质中携带的第二相可以是固体粒子、液滴或气泡,它们有的直接冲击材料表面,有的
则在表面上泯灭从而对材料表面施加机械力。
如果按流动介质及第二相排列组合,则可把冲蚀分为如下4种类型。
1、喷砂型喷嘴冲蚀:气流携带固体粒子冲击固体表面产生的冲蚀。
这类冲蚀现象在工程中最常见,如入侵到直升机发动机的尘埃和沙粒对发动机的冲蚀。
气流运输物料对管路弯头的冲蚀,火力发电厂粉煤锅炉燃烧尾气对换热器管路的冲蚀等。
2、泥浆喷嘴冲蚀:油液体介质携带固体粒子冲击到材料表面产生的冲蚀。
这类冲蚀表现在水轮机叶片在多泥沙河流中受到的冲蚀,建筑行业,石油钻探、煤矿开采、冶金矿山选矿场中及火力发电站中使用的泥浆泵,杂质泵的过流部件受到的冲蚀,以及在煤的气化、液化(煤油漿、煤水浆的制备)、输送及燃烧中有关输送管道、设备受到的冲蚀等。
3、雨蚀、水滴冲蚀:高速液滴冲击造成材料的表面损坏。
如飞行器,导弹穿过大气层及雨区时,迎风面上受到高速的单颗粒液滴冲击出现的漆层剥落和蚀坑,在高温过热蒸汽中高速运行的蒸汽轮机叶片备受到水滴冲击而出现小的冲蚀等。
4、气蚀性喷嘴冲蚀:由低压流动液体中溶解的气体或蒸发的气泡形成和泯灭时造成的冲蚀。
这类冲蚀主要出现在水利机械上,如船用螺旋桨,水泵叶轮、输送液体的管线阀门,以及才有机汽缸套外壁与冷却水接触部位过窄的流道等。
人们对气蚀的注意是在19世纪末期,航海事业发展要求研发高速舰船以后,因为因为一艘新船的推进螺旋桨使用两三个月便出现深大50-70mm的气蚀坑。
今年在核电站中,也发现液体金属工作介质对反应堆及换热器部件的气蚀。
因此除了水力机械外,流动介质工作系统中也出现气蚀破坏。
四、喷嘴冲蚀磨损研究史
历史上对材料冲蚀磨蚀的研究已有近两百年,人们对冲蚀现象的注意起对喷砂工艺的研究。
早在1807年young(杨氏模量的提出者)就开始谈论喷砂问题,1873年著名科学家reynold讨论了喷砂对硬质材料的切削作用。
1876年修建纽约
brooklyn大桥因施工中出现泥沙冲蚀而影响顺利进行,最后roebling用花岗岩石代替水下吸泥沙设备中的金属发射板而降低了材料的冲蚀。
1946年wahl和hartslein 在合著文集《射流磨损》中,第一次系统地讨论了冲蚀问题,介绍了某些参数对冲蚀磨损影响以及解决实际冲蚀问题的办法,但对粒子冲击到材料表面造成的破坏过程即冲蚀机理涉及不多。
1958年,美国加州大学berkeley分校的finnie提出了冲蚀微切削(microcutting)模型,谈论了刚性粒子对塑性金属表面造成冲蚀的机理。
1970年tilly提出了二次冲蚀理论,对微切削模型中的脆性粒子冲蚀作了较好的修正。
1972年,sheldon对垂直入射粒子冲蚀做了类似于压痕发的数学模型。
1978年,levy通过对高攻角冲蚀塑性材料的磨痕及磨削的sem观察,提出了塑性材料的挤压锻造模型。
1979年 Hutchings用高速摄像机观察了高速单颗粒冲击靶面时的运动轨迹,提出了黎削型冲蚀和切削型冲蚀。
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