压强影响下40Cr的冲蚀与空蚀交互磨损特性.pdf

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1、2013年5月润滑与密封Mav2013第38卷第5期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．38No．5DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2013．05．006压强影响下40Cr的冲蚀与空蚀交互磨损特性庞佑霞。李彬刘厚才(1．湖南科技大学机电工程学院湖南湘潭411201；2．长沙学院先进设计与制造技术研究所湖南长沙410003)摘要：数值分析压强对三相流场中40Cr试件冲蚀与空蚀交互磨损的影响；试验研究不同压强下交互磨损过程中40Cr试件的失重量、空泡的密度及分布的变化规律，分析压强对40Cr试件的作用机制

2、。结果表明：特定工况下，40Cr试件交互磨损失重量随压强的增大呈高斯曲线变化；在0．075MPa时其失重量达到峰值1．86g；流体压强越小水中空泡含量越高，空泡越多其溃灭破坏强度越大；但是水中空泡增加时会增大水的可压缩性，从而对空泡溃灭冲击起到缓冲作用，反而使交互磨损破坏作用减弱。数值分析结果和实验结果吻合较好。关键词：压强；冲蚀与空蚀；交互磨损中圈分类号：TG174．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2013)5—029—5InteractiveErosionandCavitationWearCharacteristiesof4

3、0CrunderInfluenceofPressurePangYouxia‘LiBinLiuHoucai(1．CollegeofElectromeehanicalEngineering，HunanUniversityofScienceandTechnology，XiangtanHunan411201，China；2．AdvancedDesignandManufacturingTechnologyResearchInstitute，ChangshaUniversity，ChangshaHunan410003，China)Abstract：The

4、effectofpressureoninteractiveerosionandcavitationwearof40Orspecimenwasnumericalanalyzedinthree-phaseflowfield．Thechangingruleoftheweightloss，vacuolesdensityanddistributionwasexperimentallystudiedindifferentpressureduringtheprocessofinteractiveweal"，andthemechanismofpressure

5、on40Crspecimenwasana—lyzed．Theresultsshowthattheinteractivewearweightlossof40OrspecimenchangeswithGaussiancurveasthepressureincreasingunderthespecialworkingcondition，anditreachesamaximumof1．86gat0．075MPa．Thesmalleroftheflu-idpressure，thehigherthecontentofvacuolesinwater，and

6、thusthedestructivestrengthisincreased；butasthehighercontentofthevacuolesinwaterwillincreasethecompressibilityofwater，therebythecushioningeffectisaddedonthewa—terbubblecollapseimpact．andtheinteractionweardamageisweakened．Resultsofnumericalanalysisarefoundtobeveryclosetotheex

7、perimentalresults．Keywords：pressure；erosionandcavitation；interactivewear实际工况中流体机械过流部件的磨损大部分都是素对交互磨损的作用机制；同时运用Fluent软件建立含沙水的冲蚀磨损与空蚀磨损的交互作用。交互磨损了三相流场模型，初步研究了交互作用机制。李健、涉及到固、液、汽三相流，其作用的过程以及机制比张涛等人也研究了冲蚀和汽蚀的复合磨损规律。单独的冲蚀磨损和空蚀磨损更加复杂。庞佑霞等本文作者通过分析空泡在水流中的动力学特性，利用转盘室磨损试验台研究了冲蚀速度、冲蚀角等因

8、数值模拟了交互磨损三相紊流场中的流动情况，得到溃灭压强的等值线图、空泡相分布图。最后通过数值分析结果与试验结果的比较，研究压强对交互磨损的基金项目：国家自然科学基金