動力學參數(shù)對葉輪沖蝕與空蝕交互磨損的影響研究.pdf

1、高速含沙水流對流體機械葉輪產(chǎn)生沖蝕磨損;同時葉輪在高速旋轉時，軸向產(chǎn)生的壓力梯度將水流中析出的空泡壓潰，形成壓力沖擊，產(chǎn)生空蝕磨損，因此流體機械工況中存在沖蝕與空蝕交互磨損。交互磨損廣泛存在于工程中，這造成設備效率降低、振動加劇，也是導致流體機械破壞的主要原因之一;并且交互磨損過程復雜，影響因素眾多，已成為國內外學者研究的熱點和難點工程問題。
　　本文以流體機械葉輪為研究對象，模擬水輪機實際工況，基于流體動力學、摩擦學、材料學等理

2、論，采用數(shù)值分析與實驗研究相結合的方法，研究了流場壓力、沖蝕角和沖蝕速度三個動力學參數(shù)對交互磨損的影響。
　　1、對國內外流體機械的磨蝕理論、沖蝕磨損和空蝕磨損數(shù)值模擬方法以及沖蝕與空蝕聯(lián)合作用的研究現(xiàn)狀進行了分析，闡述了本課題研究意義，并確定了研究內容和研究方案。
　　2、基于數(shù)值分析方法研究了三個動力學參數(shù)對交互磨損機理的影響。以轉盤式磨損實驗臺為原型運用PROE軟件建立了交互磨損數(shù)值分析幾何模型;通過GAMBIT軟件劃

3、分好網(wǎng)格后，導入到FLUENT軟件中對汽液固三相流場進行數(shù)值仿真，得到了流場壓力、沖蝕角和沖蝕速度三個動力學參數(shù)影響下的流場總壓等值線、汽相體積比等值線和沙粒濃度的分布規(guī)律。
　　3、動力學參數(shù)對交互磨損機理影響的實驗研究。設計了實驗研究方案，并在轉盤式磨損實驗臺上完成了交互磨損實驗;通過研究實驗結果，分析了流場壓力、沖蝕角和沖蝕速度對試件磨損失重率、磨痕分布規(guī)律、微觀磨損形貌的影響;通過MATLAB擬合實驗數(shù)據(jù)得到了交互磨損特定