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风机叶片材料的冲蚀磨损模拟研究
被引量:
10
1
作者
康师源
李新梅
《可再生能源》
CAS
北大核心
2015年第5期656-661,共6页
通过气固两相流实验考查了风机叶片材料在不同风速、不同粒径下的冲蚀磨损率。采用FLUENT软件对相应实验条件进行数值模拟表明:随着风速的提高,磨粒所具有的动能与切应力也随之增大,当风速由7.9 m/s提高到17.4 m/s时,达到最大冲蚀率为0...
通过气固两相流实验考查了风机叶片材料在不同风速、不同粒径下的冲蚀磨损率。采用FLUENT软件对相应实验条件进行数值模拟表明:随着风速的提高,磨粒所具有的动能与切应力也随之增大,当风速由7.9 m/s提高到17.4 m/s时,达到最大冲蚀率为0.004 32 kg/(m^2·s);冲蚀率随着粒径的增大呈现先上升后下降的趋势,当粒径为0.109-0.212 mm时,磨粒对试样的最大冲蚀率为0.001 51 kg/(m^2·s)。模拟验证了实验所得的冲蚀规律,并预测了各实验条件下的最大理论冲蚀率。
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关键词
气固两相流
风机叶片
冲蚀磨损率
数值模拟
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职称材料
自支撑金刚石膜冲蚀磨损研究
被引量:
1
2
作者
贺琦
张凤雷
+2 位作者
魏俊俊
郭会斌
吕反修
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2007年第4期8-12,共5页
在研制的高压气动冲蚀磨损实验系统中对自支撑金刚石膜(抛光和未抛光)的冲蚀磨损进行了研究。比较了冲蚀磨料(SiO2,Al2O3,SiC和玻璃珠)、冲蚀角度、冲蚀速度,以及冲蚀时间对冲蚀磨损率的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了冲蚀磨损后...
在研制的高压气动冲蚀磨损实验系统中对自支撑金刚石膜(抛光和未抛光)的冲蚀磨损进行了研究。比较了冲蚀磨料(SiO2,Al2O3,SiC和玻璃珠)、冲蚀角度、冲蚀速度,以及冲蚀时间对冲蚀磨损率的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了冲蚀磨损后金刚石膜表面形貌,对其进行了Raman光谱分析,并测定了抛光金刚石薄膜红外透过率的变化。结果表明,随冲蚀磨料硬度、冲蚀角度以及冲蚀速度的增加,自支撑金刚石膜的冲蚀磨损率增加。由于抛光和未抛光的金刚石薄膜表面形貌的差异,使得它们的冲蚀磨损率随冲蚀时间的变化过程不同。Raman光谱检测结果显示,由于冲蚀作用,金刚石膜表面部分碳的键合类型发生改变。冲蚀磨损使得抛光金刚石薄膜红外透过率降低,采用180目SiC磨料,在134 m/s的速度下冲蚀4 h,红外透过率降低约20%。
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关键词
自支撑金刚石膜
冲蚀
磨损
冲蚀
机理
冲蚀磨损率
红外透过率
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职称材料
磨粒含量对共晶铝锰基复合材料抗冲蚀磨损特性的影响
3
作者
文锋
刘炳
吐尔逊·斯迪克
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2012年第16期109-112,共4页
采用MSH型旋转冲蚀磨损试验机对比研究了磨料粒度、磨料含量对共晶成分铝锰合金及其复合材料的冲蚀磨损性能影响,分析了试样材料的组织特征及冲蚀磨损后磨痕形貌。结果表明:铝锰合金材料的铸态组织为锰在铝中的固溶体及铝锰化合物,而铝...
采用MSH型旋转冲蚀磨损试验机对比研究了磨料粒度、磨料含量对共晶成分铝锰合金及其复合材料的冲蚀磨损性能影响,分析了试样材料的组织特征及冲蚀磨损后磨痕形貌。结果表明:铝锰合金材料的铸态组织为锰在铝中的固溶体及铝锰化合物,而铝锰基复合材料中除与铝锰合金相近的基体上还存在着δ-Al2O3,且δ-Al2O3颗粒的加入改变了铝锰化合物在基体中的分布;试样材料的冲蚀磨损率随磨粒粒度增大呈先增大后减小趋势,峰值向粒度增大的方向偏移;冲蚀磨损率随磨粒含量加入量增加而增大;与铝锰合金相比铝锰基复合材料的冲蚀磨损率较低,因此其具有优良的抗冲蚀磨损特性。
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关键词
磨粒含量
铝锰基复合材料
冲蚀磨损率
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职称材料
挖掘机多路阀阀口冲蚀磨损研究
被引量:
5
4
作者
高泽坤
潘鑫
+1 位作者
罗一牛
李世振
《液压与气动》
北大核心
2022年第9期1-13,共13页
针对挖掘机多路阀阀口易发生冲蚀磨损导致性能下降及失效的问题,以回转联作为研究对象,建立了以DPM离散相模型和Edwards冲蚀模型为基础的计算模型,并通过Fluent软件模拟了不同流量、阀口开度和颗粒属性下的阀口冲蚀磨损情况,针对发生冲...
针对挖掘机多路阀阀口易发生冲蚀磨损导致性能下降及失效的问题,以回转联作为研究对象,建立了以DPM离散相模型和Edwards冲蚀模型为基础的计算模型,并通过Fluent软件模拟了不同流量、阀口开度和颗粒属性下的阀口冲蚀磨损情况,针对发生冲蚀磨损最严重的阀芯区域,分析并得到了冲蚀磨损分布和冲蚀磨损率随流量、阀口开度和颗粒属性的演化规律。结果表明:阀口的冲蚀磨损情况会随流量、阀口开度和颗粒属性的变化而规律变化,对于阀芯部位,磨损面积会随阀口开度变小而变小、随流量增大而增大;开度减小和流量的增加会引起阀芯冲蚀磨损率增大,其中冲蚀磨损率对阀口开度的变化较为敏感,在小开度情况下会出现磨损率的大梯度变化情况,而流量则对冲蚀磨损率影响较为平缓;当固体颗粒在油液中的质量一定时,颗粒直径的变化对阀芯冲蚀磨损率有较大影响。
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关键词
多路阀
冲蚀
磨损
阀口开度
流量
颗粒属性
冲蚀磨损率
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职称材料
钻完井工具冲蚀试验平台设计及性能测试
被引量:
4
5
作者
王晓
闫新江
+4 位作者
鞠少栋
刘传刚
文敏
曹砚锋
邢洪宪
《石油机械》
北大核心
2020年第6期25-30,共6页
为了能够更好地模拟海洋石油开发实际工况,进而研究不同环境压力和流速情况下钻完井工具的冲蚀试验规律,基于磨料射流原理设计研发了钻完井工具冲蚀试验平台。该试验平台能够方便地控制冲蚀试验的环境压力、流速和含砂量,进行环境压力0~...
为了能够更好地模拟海洋石油开发实际工况,进而研究不同环境压力和流速情况下钻完井工具的冲蚀试验规律,基于磨料射流原理设计研发了钻完井工具冲蚀试验平台。该试验平台能够方便地控制冲蚀试验的环境压力、流速和含砂量,进行环境压力0~20 MPa,流速0~100 m/s,角度0°~90°,颗粒直径0~2 mm条件下的冲蚀试验。测试结果表明:在42 m/s的流速下,喷嘴出口压力瞬时波动仅为±0.02 MPa,不超过当前压力的2%,流量波动为±0.2 L/min,砂比误差为±0.2%,验证了冲蚀试验平台具有较好的压力、流量和砂比的稳定性,间接验证了冲蚀试验平台具有较高的流速稳定性;采用316L金属试件进行了3次重复性测试,测试结果误差均在5%以内,验证了冲蚀试验平台试验数据具有很好的重现性。钻完井工具冲蚀试验平台的成功研制并投入试验应用,对开展井下工具的冲蚀特性研究和提高海洋石油开发效率具有重要意义。
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关键词
钻井工具
完井工具
冲蚀
冲蚀
试验平台
冲蚀磨损率
性能测试
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职称材料
在役油罐内壁除锈喷嘴外流场数值模拟(英文)
6
作者
王毅
肖日宏
+2 位作者
刘勇
吴强
方珍龙
《机床与液压》
北大核心
2018年第12期81-87,99,共8页
针对在役单层油罐改造成双层罐的除锈问题,选用磨料水射流喷嘴为研究对象,使用计算流体力学方法,进行了混合磨料水射流对油罐内壁除锈效果的数值模拟。以射流打击靶面的最大剪切力和冲蚀磨损率作为评价指标,研究结果表明:前混合磨料水...
针对在役单层油罐改造成双层罐的除锈问题,选用磨料水射流喷嘴为研究对象,使用计算流体力学方法,进行了混合磨料水射流对油罐内壁除锈效果的数值模拟。以射流打击靶面的最大剪切力和冲蚀磨损率作为评价指标,研究结果表明:前混合磨料水射流达到相同的除锈效果相较于后混合磨料水射流所需的射流压力更低,射流入射压力为20 MPa时,除锈效果较理想且具有较好的经济性;剪切力在靶面上存在一个核心作用区,最大剪切力位置不在靶面中心处;冲蚀磨损率随磨料的体积浓度、磨料粒径、磨料密度的增大而增大,而最大壁面剪切力不随其增大而变化。
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关键词
磨料水射流
DPM模型
冲蚀磨损率
数值模拟
除锈
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职称材料
题名
风机叶片材料的冲蚀磨损模拟研究
被引量:
10
1
作者
康师源
李新梅
机构
新疆大学机械工程学院
出处
《可再生能源》
CAS
北大核心
2015年第5期656-661,共6页
基金
新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目(2013211A007)
文摘
通过气固两相流实验考查了风机叶片材料在不同风速、不同粒径下的冲蚀磨损率。采用FLUENT软件对相应实验条件进行数值模拟表明:随着风速的提高,磨粒所具有的动能与切应力也随之增大,当风速由7.9 m/s提高到17.4 m/s时,达到最大冲蚀率为0.004 32 kg/(m^2·s);冲蚀率随着粒径的增大呈现先上升后下降的趋势,当粒径为0.109-0.212 mm时,磨粒对试样的最大冲蚀率为0.001 51 kg/(m^2·s)。模拟验证了实验所得的冲蚀规律,并预测了各实验条件下的最大理论冲蚀率。
关键词
气固两相流
风机叶片
冲蚀磨损率
数值模拟
Keywords
gas-solid phase flow
wind turbine blade
erosion wear rate
numerical simulation
分类号
TK83 [动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
TG174.2 [金属学及工艺—金属表面处理]
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职称材料
题名
自支撑金刚石膜冲蚀磨损研究
被引量:
1
2
作者
贺琦
张凤雷
魏俊俊
郭会斌
吕反修
机构
北京科技大学材料科学与工程学院
出处
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2007年第4期8-12,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.50572007)
教育部高等学校博士点基金(No.20040008018)资助项目
文摘
在研制的高压气动冲蚀磨损实验系统中对自支撑金刚石膜(抛光和未抛光)的冲蚀磨损进行了研究。比较了冲蚀磨料(SiO2,Al2O3,SiC和玻璃珠)、冲蚀角度、冲蚀速度,以及冲蚀时间对冲蚀磨损率的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了冲蚀磨损后金刚石膜表面形貌,对其进行了Raman光谱分析,并测定了抛光金刚石薄膜红外透过率的变化。结果表明,随冲蚀磨料硬度、冲蚀角度以及冲蚀速度的增加,自支撑金刚石膜的冲蚀磨损率增加。由于抛光和未抛光的金刚石薄膜表面形貌的差异,使得它们的冲蚀磨损率随冲蚀时间的变化过程不同。Raman光谱检测结果显示,由于冲蚀作用,金刚石膜表面部分碳的键合类型发生改变。冲蚀磨损使得抛光金刚石薄膜红外透过率降低,采用180目SiC磨料,在134 m/s的速度下冲蚀4 h,红外透过率降低约20%。
关键词
自支撑金刚石膜
冲蚀
磨损
冲蚀
机理
冲蚀磨损率
红外透过率
Keywords
free-standing diamond film
sand erosion
erosion mechanism
erosion rate
infrared transmittance
分类号
TQ164 [化学工程—高温制品工业]
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职称材料
题名
磨粒含量对共晶铝锰基复合材料抗冲蚀磨损特性的影响
3
作者
文锋
刘炳
吐尔逊·斯迪克
机构
新疆大学机械工程学院
出处
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2012年第16期109-112,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(50861008)
文摘
采用MSH型旋转冲蚀磨损试验机对比研究了磨料粒度、磨料含量对共晶成分铝锰合金及其复合材料的冲蚀磨损性能影响,分析了试样材料的组织特征及冲蚀磨损后磨痕形貌。结果表明:铝锰合金材料的铸态组织为锰在铝中的固溶体及铝锰化合物,而铝锰基复合材料中除与铝锰合金相近的基体上还存在着δ-Al2O3,且δ-Al2O3颗粒的加入改变了铝锰化合物在基体中的分布;试样材料的冲蚀磨损率随磨粒粒度增大呈先增大后减小趋势,峰值向粒度增大的方向偏移;冲蚀磨损率随磨粒含量加入量增加而增大;与铝锰合金相比铝锰基复合材料的冲蚀磨损率较低,因此其具有优良的抗冲蚀磨损特性。
关键词
磨粒含量
铝锰基复合材料
冲蚀磨损率
Keywords
abrasive content
A1-Mn matrix composite
erosion rate
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
挖掘机多路阀阀口冲蚀磨损研究
被引量:
5
4
作者
高泽坤
潘鑫
罗一牛
李世振
机构
山东大学海洋研究院
出处
《液压与气动》
北大核心
2022年第9期1-13,共13页
基金
国家重点研发计划(2018YFB2000903)。
文摘
针对挖掘机多路阀阀口易发生冲蚀磨损导致性能下降及失效的问题,以回转联作为研究对象,建立了以DPM离散相模型和Edwards冲蚀模型为基础的计算模型,并通过Fluent软件模拟了不同流量、阀口开度和颗粒属性下的阀口冲蚀磨损情况,针对发生冲蚀磨损最严重的阀芯区域,分析并得到了冲蚀磨损分布和冲蚀磨损率随流量、阀口开度和颗粒属性的演化规律。结果表明:阀口的冲蚀磨损情况会随流量、阀口开度和颗粒属性的变化而规律变化,对于阀芯部位,磨损面积会随阀口开度变小而变小、随流量增大而增大;开度减小和流量的增加会引起阀芯冲蚀磨损率增大,其中冲蚀磨损率对阀口开度的变化较为敏感,在小开度情况下会出现磨损率的大梯度变化情况,而流量则对冲蚀磨损率影响较为平缓;当固体颗粒在油液中的质量一定时,颗粒直径的变化对阀芯冲蚀磨损率有较大影响。
关键词
多路阀
冲蚀
磨损
阀口开度
流量
颗粒属性
冲蚀磨损率
Keywords
multi-way valve
erosion wear
valve opening
flow rate
particle properties
erosion rate
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
钻完井工具冲蚀试验平台设计及性能测试
被引量:
4
5
作者
王晓
闫新江
鞠少栋
刘传刚
文敏
曹砚锋
邢洪宪
机构
中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司
中海油研究总院责任有限公司
出处
《石油机械》
北大核心
2020年第6期25-30,共6页
基金
中国海洋石油总公司项目“生产井出砂管理及监测设备工程化技术研究”(YXKY-2018-ZY-02)
中海油能源发展工程技术公司项目“海上油气田钻完井工具冲蚀检测与评估研究”(GCJSYS(XMHT)-1706)。
文摘
为了能够更好地模拟海洋石油开发实际工况,进而研究不同环境压力和流速情况下钻完井工具的冲蚀试验规律,基于磨料射流原理设计研发了钻完井工具冲蚀试验平台。该试验平台能够方便地控制冲蚀试验的环境压力、流速和含砂量,进行环境压力0~20 MPa,流速0~100 m/s,角度0°~90°,颗粒直径0~2 mm条件下的冲蚀试验。测试结果表明:在42 m/s的流速下,喷嘴出口压力瞬时波动仅为±0.02 MPa,不超过当前压力的2%,流量波动为±0.2 L/min,砂比误差为±0.2%,验证了冲蚀试验平台具有较好的压力、流量和砂比的稳定性,间接验证了冲蚀试验平台具有较高的流速稳定性;采用316L金属试件进行了3次重复性测试,测试结果误差均在5%以内,验证了冲蚀试验平台试验数据具有很好的重现性。钻完井工具冲蚀试验平台的成功研制并投入试验应用,对开展井下工具的冲蚀特性研究和提高海洋石油开发效率具有重要意义。
关键词
钻井工具
完井工具
冲蚀
冲蚀
试验平台
冲蚀磨损率
性能测试
Keywords
drilling tools
completion tools
erosion
experimental platform
erosion wear rate
performance test
分类号
TE925 [石油与天然气工程—石油机械设备]
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职称材料
题名
在役油罐内壁除锈喷嘴外流场数值模拟(英文)
6
作者
王毅
肖日宏
刘勇
吴强
方珍龙
机构
武汉理工大学能源与动力工程学院
长江航道局
出处
《机床与液压》
北大核心
2018年第12期81-87,99,共8页
基金
financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No.51706161)
Fundamental Research Funds for the Central Universities(WUT:2018IVB001,WUT:2018IVA054)
文摘
针对在役单层油罐改造成双层罐的除锈问题,选用磨料水射流喷嘴为研究对象,使用计算流体力学方法,进行了混合磨料水射流对油罐内壁除锈效果的数值模拟。以射流打击靶面的最大剪切力和冲蚀磨损率作为评价指标,研究结果表明:前混合磨料水射流达到相同的除锈效果相较于后混合磨料水射流所需的射流压力更低,射流入射压力为20 MPa时,除锈效果较理想且具有较好的经济性;剪切力在靶面上存在一个核心作用区,最大剪切力位置不在靶面中心处;冲蚀磨损率随磨料的体积浓度、磨料粒径、磨料密度的增大而增大,而最大壁面剪切力不随其增大而变化。
关键词
磨料水射流
DPM模型
冲蚀磨损率
数值模拟
除锈
Keywords
Abrasive water jet
Discrete phase model
Erosion rate
Numerical simulation
Rust removal
分类号
TV136 [水利工程—水力学及河流动力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
风机叶片材料的冲蚀磨损模拟研究
康师源
李新梅
《可再生能源》
CAS
北大核心
2015
10
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职称材料
2
自支撑金刚石膜冲蚀磨损研究
贺琦
张凤雷
魏俊俊
郭会斌
吕反修
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2007
1
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职称材料
3
磨粒含量对共晶铝锰基复合材料抗冲蚀磨损特性的影响
文锋
刘炳
吐尔逊·斯迪克
《热加工工艺》
CSCD
北大核心
2012
0
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职称材料
4
挖掘机多路阀阀口冲蚀磨损研究
高泽坤
潘鑫
罗一牛
李世振
《液压与气动》
北大核心
2022
5
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职称材料
5
钻完井工具冲蚀试验平台设计及性能测试
王晓
闫新江
鞠少栋
刘传刚
文敏
曹砚锋
邢洪宪
《石油机械》
北大核心
2020
4
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职称材料
6
在役油罐内壁除锈喷嘴外流场数值模拟(英文)
王毅
肖日宏
刘勇
吴强
方珍龙
《机床与液压》
北大核心
2018
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职称材料
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