微颗粒影响空蚀破坏的实验研究

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1、2010年8月润滑与密封Aug．2010第35卷第8期LUBRICATIONENGINEERINGV01．35No．8DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．08．005微颗粒影响空蚀破坏的实验研究颜大运汪家道陈大融(清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084)摘要：在旋转圆盘空蚀实验装置上研究6种不同粒径和形状SiC和SiO微颗粒对材料空蚀破坏的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)观测实验后试样表面，对比分析实验后空蚀坑数目和坑径分布特征，发现加入同样质量分数微颗粒时，微颗粒粒径越大造成的试样空蚀坑数目越少，加入不同形状的微颗粒时对应试样的空蚀坑坑径分布规

2、律不同，表明微颗粒粒径和形状可能对试样的空蚀破坏有着不同的影响。关键词：旋转圆盘空蚀实验；SiC微颗粒；SiO：微颗粒中图分类号：TH117．1文献标识码：A文章编号：0254—0150(2010)8—015—4ExperimentalStudyofCavitationErosionDamageA仃ectedbyMicroparticlesYanDayunWangJiadaoChenDarong(StateKeyLaboratoryofTribology，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Theinfluenceofrota

3、tingdiskcavitationerosionexperimentbyadding6typesofSiCandSiO2microparticleswithdifferentsizesandshapeswereanalyzed．Thesurfacesofsampleswereanalyzedbyscanningelectronmicroscope(SEM)afterexperiments．TheamountofcavitationerosionpitsandthecavitationerosionpitsdiameterdistributiononsampleSurfaceswere

4、studied．Theresultsindicatethat，withsamemassfraction，whenaddinglargersizemicroparticles，fe—wercavitationerosionpitsappearonthesurfacesofsamples．Cavitationerosionpitsdiameterdistributionpatternisnotthesameifshapesofmicropartielesaredifferent．Theresultsdemonstratethat，duringrotatingdiskcavitationer

5、osionexperi—ment，sizesandshapesofmieropartielesmayplaydifferentrolesintheseverityofcavitationerosiondamageonsamplesur-faces．Keywords：rotatingdiskcavitationerosionexperiment；SiCmicroparticles；SiO2microparticles静止或流动液体，在一定温度下降低压强使其汽程应用价值。化过程称为空化，空化在水中形成球形空穴称为空本文作者在旋转圆盘空蚀实验装置上研究了添加泡。空泡受流体压力变化影响发生溃灭

6、，会产生很大相同质量分数及不同粒径和不同形状SiC和SiO，微瞬时压强。当溃灭发生在固体表面附近时，不断溃灭颗粒的悬浊液对钢材料的空蚀破坏，初步探讨了微颗空泡会产生高压反复作用，破坏固体表面，这种现象粒粒径和形状对材料空蚀破坏的影响。称为空蚀⋯。长期以来，人们对空蚀发生机制展开了1实验部分大量研究，尤其是关于微颗粒在空蚀发生中起关键作1．1实验装置用的发现，表明开展微颗粒性质对空蚀程度影响空蚀实验采用旋转圆盘空蚀实验装置，此装置能的研究将有助于了解空蚀发生机制。产生类似于水轮机、水泵或闸门槽中空化状态和流钢是在水力机械和涉水动力推进装置中应用很广态，实验结果具有比较好的应用价值。的金属

7、材料，以钢为材料的水利装置在工作环境中很旋转圆盘空蚀实验台由动力部分、实验部分和冷容易出现空蚀，所以钢材料抗空蚀性能的研究具有工却部分组成，如图1所示。动力部分是由一台钻床改进而来，电机驱动装夹在转轴上的圆盘旋转。实验部基金项目：国家重点基础研究发展计划(973)项目分是容积为30L的不锈钢容器，容器壁中空，壁中(2007CB707702)；国家自然科学基金项目(50721004)．装入冷却用去离子水。冷却部分由冷却管路和制冷机收稿日期：201