氣固兩相流理論的陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損

陶瓷噴砂嘴比４０ｃｒ材質(zhì)噴砂嘴使用壽命提高３０～４０倍，并減輕工人勞動強度、提高生產(chǎn)效率、降低產(chǎn)品成本。

采用熱壓燒結(jié)工藝制備了b4c/sicw陶瓷噴砂嘴,研究了sic晶須的含量對:b4c/sicw陶瓷材料性能的影響。以sic和al2o3磨料對b4c/sicw陶瓷噴砂嘴進行沖蝕磨損試驗,研究不同磨料對b4c/sicw陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損的影響,分析了其沖蝕磨損機理。結(jié)果表明:b4c/sicw陶瓷噴砂嘴的沖蝕磨損機理主要表現(xiàn)為脆性斷裂和磨料粒子對噴嘴的切入所造成的微觀切削作用。磨料的硬度和粒度對陶瓷噴嘴的磨損有重要的影響,磨料的硬度和粒度越大,陶瓷噴嘴的磨損速度加快。

sic陶瓷材料因其具有良好的耐磨、耐沖刷、耐腐蝕等優(yōu)異的特性,被廣泛應(yīng)用機械、化工等行業(yè)。本文采用雙向加壓的壓制成型方法,通過無壓燒結(jié),成功的研制了在高耐磨、耐沖刷環(huán)境下所使用的噴砂機用噴砂嘴。

采用熱壓燒結(jié)工藝制備了b4c/(w,ti)c陶瓷噴砂嘴;采用sic、白剛玉和棕剛玉磨粒對所制備的噴砂嘴進行沖蝕試驗,在應(yīng)力分析基礎(chǔ)上探討了陶瓷噴砂嘴的沖蝕磨損機理.結(jié)果表明:b4c/(w,ti)c陶瓷噴砂嘴的沖蝕率隨著磨粒硬度和粒度的提高而增大;噴砂嘴入口磨損最嚴重,出口次之,而中間區(qū)域磨損相對較輕;相應(yīng)的應(yīng)力分析結(jié)果同試驗結(jié)果相吻合;以棕剛玉作為沖蝕磨料時,b4c/(w,ti)c陶瓷噴砂嘴主要呈現(xiàn)應(yīng)力疲勞斷裂沖蝕特征,而以白剛玉和sic作為沖蝕磨料時,噴砂嘴入口處主要呈現(xiàn)脆性斷裂沖蝕特征,中間區(qū)域則主要呈現(xiàn)應(yīng)力疲勞斷裂沖蝕特征.

根據(jù)噴砂工作原理和噴槍結(jié)構(gòu)特征建立了引射段的自由射流模型,并以一種具體噴槍結(jié)構(gòu)參數(shù)為計算對象,利用有限元軟件cfx進行流場模擬分析,在此基礎(chǔ)上研究了陶瓷噴砂嘴內(nèi)的流場各種特性及其對沖蝕參數(shù)的影響,為進一步的研究陶瓷噴砂嘴的沖蝕磨損機理提供了重要的理論依據(jù)。

新型陶瓷噴砂嘴研制成果簡介馬南鋼，郎靜（武漢交通科技大學(xué)船機系）“新型陶瓷噴砂嘴的研制”是武漢交通科技大學(xué)應(yīng)中國石油化工總公司岳陽石油化工總廠新材廠的要求而研制的。其中“活化燒結(jié)高硬度結(jié)構(gòu)陶瓷研究”被列為１９９５年湖北省高?？蒲兄笇?dǎo)性計劃項目。新型陶...

分析了噴砂嘴材料和結(jié)構(gòu)的發(fā)展情況,采用熱壓燒結(jié)工藝制備出了b4c/(w,ti)c新型陶瓷噴砂嘴,結(jié)果表明隨(w,ti)c含量的增加,陶瓷噴嘴材料的致密度顯著增加,晶粒顯著細化,保溫時間大大縮短,抗彎強度和斷裂韌性大大提高;以sic為沖蝕磨料進行的噴砂沖蝕試驗證明了新型陶瓷噴砂嘴的抗沖蝕磨損能力遠高于金屬、硬質(zhì)合金和其它陶瓷噴嘴。

根據(jù)噴砂工作情況和一種具體陶瓷噴砂嘴結(jié)構(gòu),建立了單粒子沖蝕模型,利用有限元軟件模擬陶瓷噴砂嘴沖蝕過程,研究了噴砂嘴材料在沖蝕過程中的破壞狀態(tài)以及不同時刻的應(yīng)力、能量分布情況,為進一步研究陶瓷噴砂嘴沖蝕磨損的動態(tài)過程及沖蝕磨損機理提供了有力依據(jù)。

以氣/固兩相流互相關(guān)測量系統(tǒng)為研究對象,采用計算機仿真的方法,對由電容傳感器構(gòu)成的基于離散相濃度的電容互相關(guān)流速測量機理進行研究。利用anasys軟件分析電容傳感器與離散相濃度的關(guān)系;采用monte-carlo方法,建立氣/固兩相流動模型;研究"凝固流動圖型"、"非凝固流動圖型",離散相濃度、粒度及速度分布對互相關(guān)測量系統(tǒng)的影響。

噴砂用的噴砂嘴,目前大多數(shù)工廠都采用鋼制的,少數(shù)工廠采用陶瓷制的。但這兩種噴砂嘴使用壽命一般都較短,很不理想。我廠原是采用t10a鋼制噴砂嘴,經(jīng)下料、車、熱處理、氧化后就可安裝使用。熱處理后的硬度在hrc60～64之間,每件造價2.4元,使用壽命3～4小時,由于在高速砂流的作用下,內(nèi)孔逐漸磨損變大或成喇叭口而不能

氧煤燃燒器內(nèi)湍流氣固兩相流動數(shù)值模擬——借助fluentcfd軟件平臺，以套筒式燃燒器為研究對象，根據(jù)其結(jié)構(gòu)參數(shù)，利用數(shù)值計算程序?qū)Ω郀t燃燒器內(nèi)的湍流氣同兩相流動、傳熱和燃燒進行了數(shù)值模擬。計算結(jié)果描繪出了氧煤燃燒器內(nèi)的兩相流場、溫度場、揮發(fā)分濃度場...

利用高速攝影技術(shù)對軸流風(fēng)扇內(nèi)部粒子的運動特性進行了測量。實驗測量了３圓周面內(nèi)跨葉片間粒子的運動規(guī)律。所用粒子為１ｍｍ直徑的泡沫球。對拍攝圖像處理之后發(fā)現(xiàn)：（１）在葉輪通道內(nèi)壓力面一側(cè)粒子濃度比較大，吸力面一側(cè)則比較小，并且在吸力面有無粒子區(qū)存在。（２）粒子和壓力面發(fā)生碰撞和反彈，而不會和吸力面發(fā)生碰撞。（３）在壓力面一側(cè)粒子的運動速度比較低，而在吸力面一側(cè)粒子的運動速度比較高。

水泥工業(yè)的粉體物料在輸送、加工處理過程中往往需要流量控制、配料控制等計量和控制環(huán)節(jié),而這些粉體物料在工藝生產(chǎn)中,既容易造成起拱、棚倉、堵料,又容易造成自流、沖料。所以,對大摻量粉狀物料的準確計量一直是各廠面對的難題。近幾年由于電磁測量技術(shù)的發(fā)展,氣固兩相流流量計逐漸被用戶接受,應(yīng)用在粉體計量上。下面以maxxflow流量測量儀

以帶有玻璃涂層的氧化鋁微粉、小尺寸板晶(樣板晶)和釔穩(wěn)定四方氧化鋯(3y-tzp)微粉為原料,在常壓下通過樣板晶生長制備了氧化鋁板晶體積分數(shù)為50%的y-tzp/氧化鋁(板晶)復(fù)相陶瓷。采用砂漿噴射裝置,砂漿流速為10~40m/s,沖擊角為90°~15°,對比研究了該復(fù)相陶瓷和3y-tzp陶瓷的砂漿沖蝕磨損。結(jié)果表明,2種材料的磨損率在75°~60°之間均出現(xiàn)最大值。磨損率大小受到材料自身硬度的影響,磨損率值隨著砂漿流速的增加而增加。

引用api520標(biāo)準附錄d中的方法,計算了兩相流情況下安全閥所需的泄放面積;計算實例表明,與國內(nèi)分別計算汽、液相泄放面積再求和的簡化方法相比,該法計算的泄放面積更為保險。

應(yīng)用cfd軟件對空氣鉆井環(huán)空氣固兩相流動進行數(shù)值模擬研究。模擬結(jié)果顯示,不同入口速度條件下,壓強分布的趨勢基本一致,氣體入口速度越大,壓強速率變化越快;在斜井中,空氣和巖屑的速度分布并不均勻,環(huán)空區(qū)域明顯大于近壁面區(qū)域,最大流速發(fā)生在井筒環(huán)空區(qū)域上部,當(dāng)氣體流速與巖屑速度接近時,攜巖效果并不理想;井筒內(nèi)巖屑濃度的分布并不相同,環(huán)空區(qū)域巖屑的平均濃度明顯大于近壁面處。

以川渝地區(qū)油氣田現(xiàn)場空氣鉆井用潛孔鉆頭為模擬對象,根據(jù)實體模型、底部包絡(luò)面和實鉆井眼建立流場模型,采用rngk-ε方程作為氣相湍流模型,用拉格朗日粒子追蹤法描述固相,進行潛孔鉆頭的旋流場數(shù)值模擬。研究結(jié)果表明:氣相在噴嘴出口形成的扇形面積小,未完全覆蓋鉆齒,鉆齒處巖屑攜帶效率低;轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速對井底流場影響很小;鉆頭中心區(qū)域和切削結(jié)構(gòu)中部(徑向狹長區(qū)域)存在回流;流量分配不均和回流影響攜巖效率和鉆進速度;借鑒pdc鉆頭水力結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路,在潛孔鉆頭每個切削結(jié)構(gòu)中心位置增加1個噴孔,在潛孔鉆頭中心增1個中心噴孔,發(fā)現(xiàn)改進后鉆齒上分配的氣量明顯增加,過流流速增大,鉆頭中心區(qū)域回流現(xiàn)象基本消除,改進后結(jié)構(gòu)有利于及時清除巖屑,減少重復(fù)切削,可以提高機械鉆速以及延長鉆頭壽命。

通過對旋流泵內(nèi)部流道進行三維造型,利用雷諾時均方程、雙方程湍流模型并結(jié)合simplec算法對其內(nèi)部三維固液兩相流場和清水單相流場進行了數(shù)值計算,得到了固相不同體積濃度、不同流量下的分布規(guī)律,并研究了外特性的變化規(guī)律。模擬結(jié)果表明:固相在葉片工作面分布較多;在葉輪里離后蓋板越遠,濃度越高;無葉腔分布濃度大于葉輪分布濃度;固相濃度的增加會引起揚程的減小。

通過利用9-26型高壓離心風(fēng)機,對排粉風(fēng)機在風(fēng)機葉輪不同轉(zhuǎn)速、不同出口速度場條件下的風(fēng)機出口兩相流濃度進行了測量,測量發(fā)現(xiàn)除內(nèi)側(cè)附近區(qū)域外,沿著風(fēng)機出口朝向外側(cè)的方向固相濃度逐漸增高.測量結(jié)果給利用排粉風(fēng)機出口的固相濃度分布特性來進行含粉氣流的濃淡分離提供了參考.

兩相流中相積存造成多元混合制冷劑濃度變化分析——因多相流動中汽液速度差而造成相積存(holdup)是深冷混合工質(zhì)節(jié)流制冷系統(tǒng)中混合物濃度偏析的一個重要因素。建立了因相積存造成濃度變化的計算模型，采用palmer對sesg~一brill—moody關(guān)聯(lián)式的修正式，詳細考察...

兩相流對調(diào)節(jié)閥的影響及對策ppt課件

簡述了在氣液兩相流的工況下的調(diào)節(jié)閥的選型,通過對氣液兩相流的工況的分析,計算出其口徑,并對這種工況下閥門的精度及材質(zhì)做了簡單的介紹。