掺气试验装置的研制和掺气对空蚀作用的试验研究

发布时间：2016-12-16 04:31

  本文关键词：水利水电工程中的空化与空蚀问题及其研究，由笔耕文化传播整理发布。

《河海大学》 2007年

掺气试验装置的研制和掺气对空蚀作用的试验研究

骆超  

【摘要】： 众所周知，掺气可以有效地减免空蚀。为了方便地研究掺气对空蚀的作用，在分析目前主要空蚀试验设备特点的基础上，，结合磁致伸缩仪研制了一套掺气试验装置。该装置可以度量不同掺气措施的减蚀效果，进行金属材料抗空蚀性能的定量研究。装置的原理是：磁致伸缩仪使变幅杆产生轴向高频振动，使试件发生空蚀破坏；供气系统提供平稳的气流；气泡发生装置产生能上升至试件表面的均匀的掺气小气泡，对试件起减蚀作用。在该装置上进行了若干组掺气减蚀试验，研究不同掺气措施对Q235试件空蚀过程的影响。试验结果表明，掺气后试件失质量减小、空蚀程度减轻；掺气后空蚀加速期缩短，进入空蚀稳定期后试件失质量与空蚀历时呈直线关系；掺气后试件表面存在明显的“免蚀区域”，“免蚀区域”为以掺气点为圆心的圆面，该区域随着掺气压力、通气面积的增大而变大；试件失质量随着掺气压力、通气面积的增大而减小；相同掺气量下多点掺气比单点掺气减蚀效果好。根据本文试验结果，建立了本装置1个掺气点正对试件底部中心通气时试件空蚀失质量与通气面积、掺气压力和空蚀历时的经验公式。

【关键词】：
【学位授予单位】：河海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TV131.34
【目录】：

摘要5-6

Abstract6-9

第一章 绪论9-31

1.1 问题的提出9-10

1.2 掺气减蚀问题的研究现状10-28

1.2.1 掺气减蚀的试验设备10-16

1.2.2 掺气减蚀的实验16-20

1.2.3 掺气减蚀的机理20-25

1.2.4 金属材料的抗空蚀性能25-28

1.3 目前存在的主要问题28-29

1.4 本文的研究内容和创新点29-31

第二章 试验装置的研制31-55

2.1 装置总体设计31-32

2.2 装置的研制32-49

2.2.1 磁致伸缩仪33

2.2.2 供气系统33-39

2.2.3 气泡发生装置39-48

2.2.4 其他设备48-49

2.2.5 掺气量的率定49

2.3 装置的使用49-54

2.3.1 工作原理50-51

2.3.2 技术指标51

2.3.3 连接安装51-52

2.3.4 工作流程52

2.3.5 注意事项52-54

2.4 本章小结54-55

第三章 掺气对空蚀的影响55-83

3.1 试验方案和试验方法55-61

3.1.1 试验材料55-57

3.1.2 方案拟定57-59

3.1.3 试验方法59-60

3.1.4 误差控制60-61

3.2 成果分析61-82

3.2.1 金属材料的抗空蚀性能62-66

3.2.2 掺气压力对空蚀的影响66-72

3.2.3 通气面积对空蚀的影响72-76

3.2.4 掺气方式对空蚀的影响76-80

3.2.5 数据拟合80-82

3.3 本章小结82-83

第四章 结论与展望83-85

4.1 结论83

4.2 展望83-85

参考文献85-90

致谢90-91

附录91

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