当前课程知识点：流体机械基础 > 第5讲 流体机械磨损、磨蚀与腐蚀 > 5.4 流体机械常见抗磨措施 > Video
在泵与风机行业
正是由于磨损磨蚀给
流体机械安全高效运行带来了众多不利影响
工程上需要研究有效的抗磨措施来减少这些影响
目前工程上的抗磨损措施
有被动式抗磨和主动式抗磨措施
被动式抗磨是指加强过流部件
表面的抗磨特性来防止它的磨损
例如选用更好的母材 渗碳 渗硼 镀膜 软涂层 硬涂层
由于被动式抗磨受材料疲劳强度
粘接特性和材料工作条件等的限制
工程上还需要采用主动式抗磨方法
主动式抗磨主要通过采取流动分析优化方法
改变流道内的流动状况
选取合理的运行工况
通过减少颗粒与叶片表面的碰撞来提高抗磨抗蚀性能
主动式抗磨的方法还有
安装防磨叶栅 导轮抗磨
射流调节和气垫防磨等等方法
安装防磨叶栅
指的是在叶轮进口安装一套叶栅
来改变入流条件 达到减少叶轮磨损的目的
导轮抗磨方法是通过导轮
对流体的导向作用来避免固体颗粒
在导轮叶片上的表面聚集
从而减少颗粒磨损的产生
导轮的叶片可以改装为可调叶片
根据不同工况调整叶片的开度
构成主动调节方式
射流调节方法是在叶轮的后盖板处
引入射流与来流混合
使合成的速度与方向往远离后盖板偏移
改善由于固体颗粒惯性导致的撞击叶轮后盖板的情况
气垫防磨是通过射流使叶片表面
产生漩涡形成分离的边界层
通过控制射流角
来控制分离边界层的厚度
如同在叶片表面形成了一层“气垫”
从而防止了磨损
水轮机的磨蚀会严重影响机组的正常运行
导致机组的检修周期缩短 检修工作量增大
同时也极大降低了机器的使用寿命
为了防止磨蚀给水轮机组带来的影响
首先需要对水利枢纽进行合理的布置
尽可能地减少过机泥沙量
比如在多泥沙的河流上修筑水电站时
水枢纽应当采取防沙和排沙等措施
包括修建沉沙池 拦沙槛等
在取水口和排沙口之间保证足够高的高差
使粗沙粒或者挟砂量大的泥沙水流
可以通过排沙口顺利排出
第二
由于挟砂水流通过机组时
其流速越高对过流部件的磨损就越大
因此 在对机组进行设计和优化时
还应通过对机组转速以及导叶转轮等
过流部件的合理设计来控制过流速度
在2012年出版的
《反击式水轮机泥沙磨损技术导则》中规定
转轮叶片出水边的相对流速最好不要超过40m/s
第三
还可通过在易磨蚀部位添加
涂层来保护过流部件
比如碳化钨粒子喷涂
合金粉末喷焊或喷涂
非金属涂层等
目前流体机械流动分析方面
可以利用固液两相流的数值模拟方法
能较为准确地模拟挟砂水流的运动轨迹
分析过流部件的磨损位置和磨损程度
比如我们通过计算 可以发现
对于某转轮叶片的正背面
某工况运行时磨损位置主要集中在叶片进口处
叶片靠下环的大部分区域和叶片出口处
另外 还可以知道随着机组运行时间的变化
其过流部件的磨损程度
通过这些预测 可以为机组划分合理的运行区域
从而起到减缓磨蚀的目的
-1.1 流体机械定义
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-1.2 流体机械分类
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-1.3 水轮机工作过程概述
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-1.4 泵与风机工作过程概述
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-1.5 其他流体机械工作过程概述
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-1.6 流体机械工程应用
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-参考文献
--html
-第一讲习题--作业
-2.1 流体机械的主要性能参数
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-2.2 转轮内部的典型流态
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-2.3 速度三角形
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-2.4 工况发生变化时速度三角形分析
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-2.5 欧拉方程
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-参考文献
--html
-第二讲习题--作业
-3.1 水轮机过流部件工作原理
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-3.2 泵与风机过流部件工作原理
--Video
-3.3 机组能量传递过程与效率分析
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-3.4例题分析
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-参考文献
--html
-第三讲习题--作业
-4.1 空化的定义与分类
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-4.2 空化余量与空化系数
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-4.3 吸出高度与安装高程
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-4.4 空蚀现象与类型
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-4.5 空化空蚀的危害及防护
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-参考文献
--html
-第四讲习题--作业
-5.1 泥沙磨损基本概念
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-5.2 泥沙磨蚀基本概念
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-5.3 流体机械磨损磨蚀现象
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-5.4 流体机械常见抗磨措施
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-5.5 腐蚀基本概念
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-5.6 流体机械腐蚀现象及防腐措施
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-参考文献
--html
-第五讲作业--作业
-6.1 流动相似概述
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-6.2 常用相似准则数
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-6.3 流体机械的相似准则分析
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-6.4 流体机械单位参数与相似换算
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-6.5 综合相似判别数——比转速
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-6.6 相似准则的工程应用
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-参考文献
--html
-第六讲作业--作业
-7.1 特性曲线概述
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-7.2 模型试验
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-7.3 典型模型机组综合特性曲线
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-7.4 水轮机运转特性曲线
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-7.5 水轮机的选型计算
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-第七讲作业--作业
-8.1 流体机械多相多组分非定常流动概述
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-8.2 二次流动现象
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-8.3 动静干涉
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-8.4 脱流
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-8.5 间隙流动
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-8.6 叶道涡
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-8.7 卡门涡
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-8.8 尾水管涡带
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-8.9 泵的旋转失速
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-8.10 泵的喘振
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-8.11 压力波传递与叠加
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-参考文献
--html
-第八讲作业--作业
-9.1 流体机械四象限特性概述
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-9.2 水泵水轮机全特性曲线
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-9.3 水泵水轮机典型工况流动现象
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-9.4 水泵水轮机调相运行工况流动现象
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-9.5 双向潮汐机组复杂运行工况认识
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-参考文献
--html
-第九讲作业--作业
-10.1 流体机械在管网系统中的工作特性
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-10.2 流体机械暂态运行过程
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-10.3 调节系统与调速器
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-10.4 改善流体机械暂态运行性能工程措施
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-参考文献
--html
-第十讲作业--作业
-11.1 流体机械多场耦合特性概述
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-11.2 转轮流固耦合特性
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-11.3 轴承热流固耦合特性
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-11.4 轴系多场耦合特性
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-参考文献
--html
-第十一讲作业--作业
-12.1 标准化概述
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-12.2 流体机械行业标准
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-12.3 水轮机型号
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-12.4 泵型号
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-12.5 风机型号
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-12.6 阀门型号
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-12.7 流体机械工业流程
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-12.8 流体机械质量监督
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-参考文献
--html
-第十二讲作业--作业
-13.1 空化、通（补）气、压力脉动与安装高程
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-13.2 压力脉动与水锤
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-13.3 智能流体机械
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-13.4 流体机械及工程学科知识体系与学术交流
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