机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
3期
115-120
,共6页
庞佑霞%唐勇%梁亮%朱宗铭%许焰%刘厚才%李彬
龐祐霞%唐勇%樑亮%硃宗銘%許燄%劉厚纔%李彬
방우하%당용%량량%주종명%허염%류후재%리빈
冲蚀与空蚀%交互磨损%汽液固三相%流场仿真%试验研究
遲蝕與空蝕%交互磨損%汽液固三相%流場倣真%試驗研究
충식여공식%교호마손%기액고삼상%류장방진%시험연구
基于计算流体力学方法,数值研究在模拟水轮机工况下,冲蚀与空蚀交互作用时,试件表面上汽液固三相流场的动力学特性(压力场、速度场、汽相体积比分布),然后在转盘式磨损装置上,进行汽液固三相冲蚀与空蚀交互磨损试验,并对试件微观形貌进行分析.结果表明:数值分析得到试件表面最小和最大压力值、气泡速度最大值和汽相比例最大值均出现在空化孔附近,其他位置基本不变,说明空化孔附近交互磨损比单一空蚀磨损严重.就某一空化孔而言,顺着转盘旋转方向的孔边某一夹角展开区域汽相比例较大,并且出现最小和最大压力；从试件微观磨痕分析,其上存在短程犁沟和空蚀孔,磨痕呈现规律性.仿真的气泡轨迹和试件磨痕基本一致,数值计算结果和试验结果吻合得较好,从而证明了数值分析的正确性和合理性.上述数值仿真为揭示流体机械过流部件冲蚀与空蚀交互作用磨损机理奠定了基础.
基于計算流體力學方法,數值研究在模擬水輪機工況下,遲蝕與空蝕交互作用時,試件錶麵上汽液固三相流場的動力學特性(壓力場、速度場、汽相體積比分佈),然後在轉盤式磨損裝置上,進行汽液固三相遲蝕與空蝕交互磨損試驗,併對試件微觀形貌進行分析.結果錶明:數值分析得到試件錶麵最小和最大壓力值、氣泡速度最大值和汽相比例最大值均齣現在空化孔附近,其他位置基本不變,說明空化孔附近交互磨損比單一空蝕磨損嚴重.就某一空化孔而言,順著轉盤鏇轉方嚮的孔邊某一夾角展開區域汽相比例較大,併且齣現最小和最大壓力；從試件微觀磨痕分析,其上存在短程犛溝和空蝕孔,磨痕呈現規律性.倣真的氣泡軌跡和試件磨痕基本一緻,數值計算結果和試驗結果吻閤得較好,從而證明瞭數值分析的正確性和閤理性.上述數值倣真為揭示流體機械過流部件遲蝕與空蝕交互作用磨損機理奠定瞭基礎.
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