铝熔体中超声辐射杆的空蚀实验及机理研究

超声辐射杆在铝熔体中产生空蚀严重制约其使用寿命及铝熔体的纯净度,针对这一问题,进行了铝熔体钛合金超声辐射杆空蚀试验,采用失重法及熔体Ti元素检测法描述了辐射杆空蚀进程,运用扫描式电子显微镜(SEM)及能谱仪对空蚀试样进行宏/微观形貌观察及成分检测,探讨空蚀各阶段机理.结果表明:辐射杆空蚀以端面为主,随时间推移由端面中心逐渐在横向辐射扩张并在纵向加深;空化孕育期是由于空化泡溃灭冲击辐射杆产生塑变引起的;空化加速期钛合金基体与铝熔体反应生成Al3Ti,该物质硬而脆的特性使钛合金基体在空化冲击作用下脱落是导致失重率快速上升的主要原因;钛合金辐射杆在铝熔体中的空化破坏是由空化泡溃灭冲击及化学腐蚀共同作用导致的.     

现代医学手段诱发空蚀的形成及其影响

空泡在随液体流动过程中,当周围压力增加时,空泡体积将急剧缩小或溃灭。由于空泡溃灭过程发生于瞬间,因而在局部将产生极高的瞬时压强,当空泡溃灭发生在固体表面附近时,不断溃灭的空泡所产生的极高压强的反复作用,将破坏固体表面。对生物医学工程中的空泡和空蚀现象的形成、发展和溃灭过程及其危害,空蚀破坏机理及其影响因素,空泡演化过程的数值模拟研究等进行了综合论述,提出了研究空损伤现象需要解决的几个重要问题,为进一步深入研究和应用空化空蚀现象打下基础。     

受控喷丸对水轮机空蚀的作用

水机空馈破坏具有典型的机械疲劳破坏特征,针对其特点,提出采用受控喷丸工艺来减弱水轮机空蚀强度,延缓空蚀的发展,受控喷丸工艺是提高材料表面疲劳强度的有效方法,对水轮机过流部件采用受控喷丸处理,可提高水轮机抗空蚀性能,延长水机过流部件的使用寿命。     

内燃机缸套空蚀的原因分析

为延缓与预防内燃机缸套空蚀，对引起内燃机缸套空蚀的原因进行了分析，指出了导致内燃机缸套空蚀的几个主要因素，这对延缓与预防缸套空蚀具有指导意义。     

空蚀诱发相变对金属材料抗空蚀性能的影响

用旋转圆盘试验机研究了4种金属材料的抗空蚀性能。结果表明：亚稳态金属材料Fe-Mn-Si合金，Fe-Cr-Mn-Ni和Fe-Cr-Ni不锈钢空蚀中分别诱发了密排六方晶体结构马氏体和体心立方晶体结构马氏体，其抗空蚀性能依次分别为0C13Ni5Mo的不锈钢的7．3倍，1．8倍和1．6倍；空蚀诱发马氏体相变有助于提高材料的抗空蚀性能，并与空蚀过程中动态相变对应力的响应密切相关；马氏体相变及其逆转变引起的能量耗散和伪弹性大大提高了Fe-Mn-Si合金的抗空蚀性能。     

船板涂层耐空蚀研究

因舰船船板水下表面蚀损严重,影响了作战寿命及效率,从实际需要及理论探讨,均要求对船板涂层耐空蚀作详细研究,为此,在高速水洞中选择了几种涂层做耐空蚀实验,用麻点率来衡量涂层的耐空蚀能力,选择出了耐空蚀性较好的涂层.     

抗空蚀材料分析

本文通过对空蚀破坏的分析,介绍了当今从软、硬两个方面出发研究的最新抗蚀材料制作方法。特别介绍了离子注入术在水轮机转轮坑蚀中的应用及 IPN 技术。     

空化初生的热力学影响研究

人非平衡热力学理论出发,建立了有相变发生时球形气核与围流液体之间能量流和物质流的方程式,在此基础上,确定了自由气核空化初生的条件,燕结合敢泡动力学对此进行了深入的讨论,提出了判断满足空化初生条件的标准。     

不锈钢空蚀磨蚀的形貌特征研究

本文利用转盘、高头水洞、ＳＥＭ、光学金相、ＥＤＡＸ和波谱等研究了奥氏体不锈钢表面发生纯空蚀、纯磨蚀、空蚀磨蚀共存、静水和动水腐蚀的形貌特征以及某些奇特现象;分析对比了黄河水轮机叶片的原体形貌;讨论了空蚀的机制。     

浅谈我处小水电站水轮机空蚀磨损及防护

本文介绍了小水电站水轮机因不同的运行条件、结构参数其空蚀磨损所造成的破坏程度也不相同,本文从实例出发,重点阐述了减少小轮机空蚀磨损的方法。     

初生空化数的计算模型

从“气核惯性失稳导致空化”这一观点出发,提出了应用于数值模拟的初生空化判别标准及其数学模型,采用Ｍｏｎｔｅ－Ｃａｒｌｏ方法模拟空化现象中的各种随机因素,在可靠度的意义下将气核空化初生与流场空化初生联系起来．以黄河小浪底工程消能泄洪洞为例,对三级串联孔板的初生空化数作了计算．     

单泡空化振动系统的动力学数值模拟

根据微气泡的动力学方程,用数值计算的方法,采用改进的初始半径对单泡超声空化现象进行了研究。分析表明：气泡的振动对初始半径这个参量很敏感;气泡崩溃速率随气泡初始半径的增加而增大,在一定范围内能保证空化泡稳定的振动,在初始半径为1.6μm处空化程度最强,如果继续增大初始半径则空化程度减弱甚至消失、同时,将分析结果与前人的实验数据比较,发现在考虑液体的可压缩性以后对单泡最佳空化区域有很大的改进。     

超声空化影响因素

在对超声空化的有关理论进行研究的基础上，研究、分析与总结了影响超声空化的液体若干物理参数、声场参数、环境压力等各种因素，为诸如超声空化清洗设备的研究、开发等超声空化技术的实际应用提供有效的帮助。     

空泡溃灭冲击波对流场携带颗粒的作用

讨论了无限大小域中考察液体压缩性影响下空泡溃灭冲击波对固体颗粒的作用，求得了固体颗粒所获得的最大速度，当满足一定条件时，固体颗粒运动速度值之高足以打坏现有水工建筑物所用的混凝土，引起固壁的大面积剥落，形成空蚀，冲击和磨蚀的恶性循环。     

空化初生最大应力判据及其应用

针对空化会在局部压力大于汽化压力时发生的现象,提出空化初生最大应力判据.对最大应力判据进行了理论推导.通过对Clark-Y翼型周围流动的数值模拟,对比分析了包含各向异性粘性项（即剪切应力）的最大应力判据,与传统的只考虑各向同性非粘性项的压强判据的不同,用总应力代替传统的临界压力进行了空化流动模拟.计算结果表明,由最大应力判据得到的初生空化数小于传统的只用汽化压力判断空化的初生空化数,空化起始位置与后者相比更靠近翼型导边,空化起始位置也不在压力系数最小的位置;由总应力表示的临界压力对升、阻力等宏观参量的影响不大.最大应力判据主要用于判断空化初生.     

螺旋离心泵叶轮区域漩涡空化的计算与分析

在一定工况下,螺旋离心泵内部由经过轮缘间隙的二次流所导致的漩涡涡核低压处会发生漩涡空化,由于螺旋离心泵流道宽阔,该漩涡空化可以得到充分发展.为了研究水力机械内部的漩涡空化特征,应用CFD软件对一台螺旋离心泵的空化特性进行数值模拟计算,分析螺旋离心泵内部发生漩涡空化时的流动规律,捕捉到了该泵内部漩涡空化的分布规律,发现漩涡空化的发生及发展受叶顶间隙压差和叶轮内部压力分布两个因素的共同影响.     

平面闸槽区初生空化数估计

用雷诺方程按有限分析法计算了平面闸槽区附近的平均紊流场——包括平均 速度分布，涡量分布和压强分布等。计算表明，当来流流速ｕ∞不同时．压力系数Ｃｐ 分布是不同的。根据空泡动力学理论，计算的初生空化数和估计的空比初生位置随ｕ∞ 而变．计算结果基本上和实验相符合。     

空泡非球对称溃灭过程及其冲击压强

本文建议了一种数值计算方法，以用来计算靠近固体边界的空泡溃灭过程及对固 壁的冲击压强。与现有的方法相比，该方法具有较好的稳定性和适应性，可大大减少 计算量及占用的计算机内存。数值计算结果表明，当ε（＝Ｌ_０／Ｒ_０）＜２.０，溃灭后期 严重偏离球对称并可能形成微射流；当ε≥２．０，稍微偏离或基本保持球对称并主要 形成辐射压强；近壁空泡溃灭时，都要向固壁运动，其程度随ε的减小而增大。     

料仓压力的理论分析和实验研究

针对散状物料卸载过程的动力学问题,介绍了料仓内物料对仓壁压力的理论计算方法,并应用微型土压力传感器对垂直和水平压力进行了实验室实验,将实测的侧压力系数与理论计算值做比较,提出了修正侧压力系数的方法。该方法对分析物料对仓壁的压力有一定的参考价值。     

离心泵叶轮汽蚀与泥沙磨损破坏浅析

对引黄工程某泵站抽送含沙水时对叶轮产生的汽蚀与泥沙磨损破坏的原因进行了分析 ,结果表明 :汽蚀伴有泥沙 ,会使破坏程度成倍增加 .在无法减少泥沙的情况下 ,可改进叶轮形状 ,以避免诱发汽蚀 ,也可采用耐汽蚀材料等方法提高叶轮使用寿命 .一实验叶轮在修改了叶片形状后增加寿命 1倍 ;另一用钢板制成的叶轮其寿命提高了 4倍以上 .