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橢圓管的沖蝕效果分析

作者:無錫橢圓鋼管生產(chǎn)廠家  來源:http://www.qfldjx.com  發(fā)布時間:2019/5/17 10:38:34  瀏覽量:0

  當進口流速增大時,沖蝕率也隨之增長,但不同流速下沖蝕率的變化有明顯區(qū)別。當進口流速為2~4m/s時,隨著進口流速的增大,壁面沖蝕率只是小幅度地增長;當流體流速為4~10m/s時,隨著進口流速的增大,壁面沖蝕率急劇增長,且流速越大,沖蝕率增長幅度越大,因此4m/s為沖蝕增長率的拐點。

  我們都知道在錐形管加工過程中,管材受到一定作用力之后會出現(xiàn)一定量的回彈現(xiàn)象。而在回彈之后,那么其的成形半徑R1相比較模具半徑R2來說,就會有所增加。而這樣一來,同時也會引起管件切點的變化。

  以,在使用錐形管加工設(shè)備的時候,我們還需要考慮到因為回彈問題而帶來的起彎點的變化。那么,我們該采用什么樣的辦法來解決這個問題呢?比如有很多的公式會使用數(shù)控管形測量機來測定出回彈量的有關(guān)參數(shù),然后再通過一些公式計算得出回彈后的成形半徑,然后依據(jù)這個數(shù)值來對起彎點進行修正。

  但是這時候就存在一個問題,如果錐形管加工件的規(guī)格比較小的話,那么雖然會存在一定的誤差,不過尚能夠滿足使用的要求。而如果制作規(guī)格較大的管件還采用這種方式的話,那么誤差就會更加嚴重,同時會嚴重影響到實際的使用效果。再加上一些材質(zhì)等其他方面的原因,那么就會導致這種問題更加嚴重且復雜。

  如果這個問題得不到解決的話,那么自然地錐形管加工件的精度是無法保證的。而想要很好的解決這個問題,我們應當使用現(xiàn)代化測量儀器。比如我們可以使用一臺錐形管機,然后測量出某批管材彎曲回彈后的成形半徑,并且以此作為工藝上處理起彎點的依據(jù)。

  此外,以上變化規(guī)律還受到了固體顆粒質(zhì)量流量的影響。當固體顆粒質(zhì)量流量為0.5kg/s時,盡管流速不斷增大,但是錐形管沖蝕率的增長幅度非常小,增長趨勢接近于線性增長,因為固體顆粒質(zhì)量流量較低時,流體內(nèi)所攜帶的固體顆粒十分有限,既使不斷地提高流速,沖蝕率增長還是不明顯。隨著固體顆粒質(zhì)量流量的不斷增長,由流速變化所帶動的參與壁面碰撞的固體顆粒數(shù)目增加,沖蝕率的增長速率也將大大提高,且當顆粒質(zhì)量流量為2.5kg/5時,沖蝕率的增長接近指數(shù)分布。總之,提高顆粒質(zhì)量流量,進口流速與錐形管沖蝕率的關(guān)系由接近線性分布發(fā)展到接近指數(shù)分布。

  在錐形管進口流速為10m/s,顆粒質(zhì)量流量為0.5~2.5kg/s的工況下,改變顆粒直徑,研究了顆粒直徑對錐形管沖蝕率的影響。

  隨著顆粒直徑的增大,錐形管的沖蝕率總體呈下降趨勢;當顆粒直徑為50~150μm時,錐形管沖蝕磨損率減小速度較快;當顆粒直徑為150~250μm時,錐形管沖蝕磨損率減小速度明顯降低。這是因為:流體對直徑較小顆粒的攜帶效果更好,顆粒與壁面的碰撞更加充分;隨著顆粒直徑的不斷增大,顆粒隨流體流動的跟隨性下降,且顆粒間更易產(chǎn)生有效碰撞導致顆粒能量損失,使固體顆粒與壁面撞擊的次數(shù)及強度下降。

  此外,顆粒直徑與錐形管沖蝕率的關(guān)系還受到固體顆粒質(zhì)量流量的影響。固體顆粒質(zhì)量流量越高,錐形管沖蝕率下降趨勢越明顯。當顆粒質(zhì)量流量為0.5kg/s時,錐形管沖蝕率變化趨于平緩,變化幅度有限;當顆粒質(zhì)量流量為2.5kg/s時,錐形管沖蝕率接近于指數(shù)分布。

  在固體顆粒直徑為50μm的工況下,流體流速為2~10m/s時,改變錐形管內(nèi)固體顆粒質(zhì)量流量,研究了固體顆粒質(zhì)量流量對錐形管沖蝕率的影響,模擬結(jié)果。

  隨著固體顆粒質(zhì)量流量的增大,錐形管的沖蝕率總體呈線性增長趨勢,且隨著錐形管進口流速的升高沖蝕率增長幅度逐漸加大。在進口流速較低時(2~4m/s),錐形管沖蝕率隨固體顆粒質(zhì)量流量的上升緩慢增長;當進口流速大于4m/s時,隨著進口流速的不斷增加,錐形管沖蝕率隨固體顆粒質(zhì)量流量的增加而增加的趨勢明顯增強。換言之,在進口流速為2m/s時,隨著顆粒質(zhì)量流量的增加,沖蝕率的增長速度較慢;在進口流速為10m/s時,隨著顆粒質(zhì)量流量的增加,沖蝕率的增長速度較快。這是因為:在進口流速一定時,顆粒與壁面材料撞擊的頻率及顆粒的能量基本不變,質(zhì)量流量的上升只會使固體顆粒數(shù)量增加,因此基本不會提高對壁面的有效撞擊作用,顆粒數(shù)量的增長與沖蝕率呈線性關(guān)系;當進口流速增大時,顆粒撞擊壁面的能量增大,且單位時間撞擊壁面的顆粒數(shù)量也增多,因此錐形管沖蝕率也隨之增大。同時,因為撞擊動能與速度呈二次方關(guān)系,所以隨著進口流速的增大,錐形管沖蝕速率隨顆粒質(zhì)量流量上升而增大的趨勢逐漸加強。


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