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国产B950CF与日本HT100水电用高强钢板成分、组织及力学性能比较 被引量：2
1
作者 吴双辉 李景 +2 位作者 刘洁 张奎良 葛光男 《大电机技术》 2024年第3期103-109,共7页
随着水电项目的高落差化、大容量化的发展需要,压力钢管趋于巨型化、厚肉化,为进一步降低制造成本,缩短制造工期,从钢板薄壁化、轻量化、高强韧化、焊接可施工性等角度考虑,1000MPa级水电用高强钢板研发及应用已迫在眉睫。本文详细对比... 随着水电项目的高落差化、大容量化的发展需要,压力钢管趋于巨型化、厚肉化,为进一步降低制造成本,缩短制造工期,从钢板薄壁化、轻量化、高强韧化、焊接可施工性等角度考虑,1000MPa级水电用高强钢板研发及应用已迫在眉睫。本文详细对比分析了国产B950CF与日本HT100水电用高强钢板的成分特点和组织特征,系统对比了其拉伸、冲击、应变时效性能的差异。结果表明,国产B950CF钢板的各项力学性能水平与日本HT100钢板相当,在板厚方向拉伸性能均匀性、应变时效冲击敏感性优于日本HT100钢板,满足高水头、大容量水电项目压力钢管的设计使用要求。 展开更多
关键词 压力钢管 1000MPa级 水电用钢 应变时效
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水泵水轮机顶盖螺栓强度特性研究 被引量：3
2
作者 赵强 曹佳丽 +1 位作者 罗永要 高洪军 《大电机技术》 2024年第1期15-21,共7页
顶盖连接螺栓是水泵水轮机最重要的螺栓连接之一,若是发生疲劳断裂可能会导致水淹厂房的严重事故。本文以某水泵水轮机双法兰顶盖-顶盖螺栓-座环多体系统为研究对象,基于流固耦合算法将转轮上冠间隙腔内压力映射到顶盖过流面上,定量分... 顶盖连接螺栓是水泵水轮机最重要的螺栓连接之一,若是发生疲劳断裂可能会导致水淹厂房的严重事故。本文以某水泵水轮机双法兰顶盖-顶盖螺栓-座环多体系统为研究对象,基于流固耦合算法将转轮上冠间隙腔内压力映射到顶盖过流面上,定量分析了顶盖轴向水推力和预紧力对联接螺栓强度特性的影响。发现由于双法兰刚度不均导致螺柱承受较大的弯曲应力;顶盖圆周方向刚度不均导致96个螺柱承受的总拉力、工作载荷、螺柱的夹紧力和相对刚度沿圆周方向周期性变化,且其变化幅度较大。随着顶盖轴向水推力的增大,各个螺柱的相对刚度基本不变;随着预紧力的增加,各个螺柱的相对刚度减小,且预紧力越大,相对刚度减小的幅度越慢。研究成果可为蓄能机组顶盖螺栓的设计提供参考。 展开更多
关键词 水泵水轮机 顶盖螺栓 螺栓强度 相对刚度 螺栓断裂
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水轮机过流部件Mo_(2)FeB_(2)金属陶瓷覆层制备及组织性能研究
3
作者 李景 侯世璞 +8 位作者 石礼金 马宽 王永哲 唐洪奎 瞿宗宏 李少强 赖运金 王庆相 杨佳深 《大电机技术》 2024年第5期66-70,共5页
本文通过1200℃热等静压工艺在水轮机过流部件06Cr13Ni4Mo钢表面制备Mo_(2)FeB_(2)基金属陶瓷覆层,采用OM、SEM和EDS对金属陶瓷覆层的组织及其与基体的冶金结合进行表征,采用硬度仪检测覆层的显微维氏硬度。结果表明:Mo_(2)FeB_(2)基金... 本文通过1200℃热等静压工艺在水轮机过流部件06Cr13Ni4Mo钢表面制备Mo_(2)FeB_(2)基金属陶瓷覆层,采用OM、SEM和EDS对金属陶瓷覆层的组织及其与基体的冶金结合进行表征,采用硬度仪检测覆层的显微维氏硬度。结果表明:Mo_(2)FeB_(2)基金属陶瓷覆层组织均匀,与钢基体完全融合,微观组织由硬质相和基体相组成,硬质相主要呈等轴块状和少量长条状,均匀分布于基体中;覆层组织的显微维氏硬度为1180 HV1。热等静压后不锈钢基体的强度、硬度降低,塑韧性提高。 展开更多
关键词 水轮机过流部件 热等静压 Mo_(2)FeB_(2)基金属陶瓷 组织性能
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1000MPa级水电用高强钢焊接试验与应用基础研究 被引量：1
4
作者 甘洪丰 杨年浩 +5 位作者 王环东 段伟赞 田井成 徐玉君 付有泰 孙乃明 《大电机技术》 2024年第6期102-109,共8页
国外水电用1000MPa级高强钢及配套焊接技术的研制与应用起步较早,并在2000年左右实现1000MPa级高强钢在高水头抽水蓄能电站引水系统压力钢管及钢岔管等关键承压部件上的应用,形成了高强钢钢板、配套焊材以及成套焊接技术的完整产业链。... 国外水电用1000MPa级高强钢及配套焊接技术的研制与应用起步较早,并在2000年左右实现1000MPa级高强钢在高水头抽水蓄能电站引水系统压力钢管及钢岔管等关键承压部件上的应用,形成了高强钢钢板、配套焊材以及成套焊接技术的完整产业链。目前,我国开发的高水头电站HD值(表征压力钢管规模以及技术难度的重要参数值)已经接近甚至超过国外已应用1000MPa级高强钢的水电工程,但我国尚未有成功应用1000MPa级高强钢并投入运行的水电工程案例。因此,随着我国高水头大容量冲击式和抽水蓄能电站建设,对实现1000MPa级高强钢的自主研制和应用十分迫切。通过本试验研究,掌握了国产1000MPa级水电用高强钢焊接性综合量化评估方法、高效优质焊接工艺控制等关键技术,开发的配套焊接技术在低温冲击韧性、稳定性、冷热裂纹敏感性等关键性能指标方面表现良好,并通过焊接返修试验、焊接模型水压试验及应力分析验证了钢板、焊材以及焊接工艺的可靠性,可以满足1000MPa级水电用高强钢焊接要求。本试验研究成果可为1000MPa高强钢及配套焊接技术的工程应用提供技术支撑。 展开更多
关键词 冷裂纹 断裂应力 热输入 热裂纹 CTOD TOFD 1000MPa级水电用高强钢
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1000MPa级水电钢SH-CCT曲线测定与冷裂敏感性分析 被引量：2
5
作者 张奎良 李景 +2 位作者 李海军 吴海龙 甘洪丰 《大电机技术》 2024年第5期81-87,共7页
本文采用模拟焊接热循环方法研究了1000MPa级高强钢焊接粗晶热影响区组织和性能的演化规律,并对该钢的冷裂纹敏感性进行了评价,最终为该钢在工程实践应用中的焊接工艺合理制定提供理论和试验依据。利用Gleeble-3800开展1000MPa级水电高... 本文采用模拟焊接热循环方法研究了1000MPa级高强钢焊接粗晶热影响区组织和性能的演化规律,并对该钢的冷裂纹敏感性进行了评价,最终为该钢在工程实践应用中的焊接工艺合理制定提供理论和试验依据。利用Gleeble-3800开展1000MPa级水电高强钢焊接热模拟试验,结合组织观察和硬度测试结果,绘制了研究用钢在不同冷却速率条件下的焊接连续冷却转变曲线(SH-CCT)。随冷却速率增加,粗晶热影响区组织由中温贝氏体组织逐渐向低温马氏体组织转变,组织中M-A组元数量下降,形态也由长条状和大块状混合态逐渐转变为弥散分布的小颗粒态。热影响粗晶区硬度随t_(8/5)冷却时间缩短而呈升高趋势,当t_(8/5)≤15s时,研究用钢粗晶区具有较高淬硬倾向,当t_(8/5)>60s时,粗晶区硬度发生软化。冷裂纹敏感性评价和Y型坡口试验表明,试验钢碳当量Ceq大于0.5%,具有一定的冷裂倾向,需焊前预热,预热温度75℃以上可避免焊接热影响区内冷裂纹发生。 展开更多
关键词 1000MPa SH-CCT曲线 粗晶热影响区 显微组织 冷裂敏感性 水电钢
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离心泵内固体颗粒运动规律的实验研究 被引量：24
6
作者 刘娟 许洪元 +2 位作者 唐澍 陆力 罗先武 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期168-172,167,共6页
工作在固液两相流条件下的水力机械部件普遍存在程度不一的磨损破坏,这种破坏主要是过流介质中固体颗粒对部件表面的冲蚀磨损的作用结果。本文应用高速摄影技术,全面追踪和研究了离心泵叶轮流道内固液两相流中固体颗粒的运动轨迹及规律... 工作在固液两相流条件下的水力机械部件普遍存在程度不一的磨损破坏,这种破坏主要是过流介质中固体颗粒对部件表面的冲蚀磨损的作用结果。本文应用高速摄影技术,全面追踪和研究了离心泵叶轮流道内固液两相流中固体颗粒的运动轨迹及规律、特别是固体颗粒与过流部件的瞬间撞击过程,系统研究了固体颗粒的粒径大小、密度、进口参数以及运行工况（流量和叶轮转速等）对颗粒运动轨迹的影响规律。固体颗粒对过流部件的冲击破坏作用主要发生在叶片工作面,质量较大的硬质颗粒主要对叶片头部区域产生高角度（60°-90°）的撞击,冲蚀破坏作用较大;质量较小的颗粒主要对叶片工作面的中后部区域产生低角度（20°-50°）的撞击,其破坏作用相对较弱。发生在这两个区域的撞击过程也存在很大的差异,颗粒撞击叶片头部后直接反射回来,与叶片中后部撞击后存在颗粒在壁面上的相对滑动过程。 展开更多
关键词 水力机械 固液两相流 离心泵 高速摄影 冲击角度
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基于CFD分析的轴流式转轮叶片刚强度分析 被引量：22
7
作者 郑小波 罗兴锜 邬海军 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期121-124,共4页
本文采用雷诺时均的N-S方程和k-ε紊流模型,采用有限体积法和非结构化网格,对转轮区域内的流体运动进行数值模拟,获取叶片表面的受力信息,得到反映真实情况的叶片表面应力分布;将此应力分布加载至刚强度分析的叶片模型表面,采用有限元... 本文采用雷诺时均的N-S方程和k-ε紊流模型,采用有限体积法和非结构化网格,对转轮区域内的流体运动进行数值模拟,获取叶片表面的受力信息,得到反映真实情况的叶片表面应力分布;将此应力分布加载至刚强度分析的叶片模型表面,采用有限元方法应力计算,实现了轴流式水轮机转轮叶片的刚强度分析。结果表明,在三个计算工况点中,算例中叶片的应力和变形最大值出现在最大水头额定出力工况。 展开更多
关键词 水轮机 轴流式叶片 刚强度 CFD分析 有限元
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铬含量对Cr-Ni型水轮机材料特性的影响与调控 被引量：8
8
作者 娄延春 朗霄 +3 位作者 赵芳欣 于波 熊云龙 王景成 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期345-349,共5页
将ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢(简称13 4)中的Cr降低至5 57%和9 93%,研究了材料在13 4常规热处理工艺下Cr变化对材料力学性能的影响;将13 4中的Cr分别降至6 64%、8 34%和10 61%,进行热处理工艺优化并研究材料的组织和力学性能。结果表明,按13 ... 将ZG06Cr13Ni4Mo不锈钢(简称13 4)中的Cr降低至5 57%和9 93%,研究了材料在13 4常规热处理工艺下Cr变化对材料力学性能的影响;将13 4中的Cr分别降至6 64%、8 34%和10 61%,进行热处理工艺优化并研究材料的组织和力学性能。结果表明,按13 4常规热处理工艺,随Cr含量的降低,强度呈近似线性显著降低;适宜的正火温度随Cr含量的降低而降低;在优化的热处理工艺下,材料(8 34%Cr)的组织为板条状马氏体和逆变奥氏体,含8 34%Cr和10 61%Cr两种材料的各项力学性能均符合13 4标准要求,获得了较高的综合力学性能。 展开更多
关键词 铬 Cr-Ni型水轮机材料 热处理工艺 组织 力学性能
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含沙水域水轮机过流部件的材料应用及进展 被引量：7
9
作者 鲍崇高 高义民 +2 位作者 邢建东 张国赏 朱金华 《水利水电科技进展》 CSCD 2001年第6期14-16,共3页
介绍含沙水域过流部件的失效形式、使用材料及性能研究、应用状况等 ,展望未来在选材、性能研究等方面的主要发展方向 .层错能低、弹性好、强度高、组织致密、晶粒细微、耐蚀性好、具有足够韧性的亚稳态奥氏体材料是理想的水轮机过流部... 介绍含沙水域过流部件的失效形式、使用材料及性能研究、应用状况等 ,展望未来在选材、性能研究等方面的主要发展方向 .层错能低、弹性好、强度高、组织致密、晶粒细微、耐蚀性好、具有足够韧性的亚稳态奥氏体材料是理想的水轮机过流部件使用材料 ;用清水试验测定空蚀分量等 ,是研究磨损与腐蚀间的相互促进效应 ,腐蚀、磨损及空蚀三者之间相互促进作用的基础试验 ,也是研究力学与化学间相互促进规律的重要试验 . 展开更多
关键词 水轮机 材料选择 过流部件 冲蚀 空蚀 含沙水域
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混流式水轮机转轮的疲劳寿命研究 被引量：12
10
作者 王少波 王正伟 +1 位作者 孔德铭 陈怡勇 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期135-138,共4页
从载荷谱、转轮材料以及疲劳寿命估算方法等几个方面,收集和分析国内外在混流式水轮机转轮疲劳寿命研究方面取得的成果资料,提出转轮的动应力的计算和转轮材料的腐蚀疲劳特性的获取方法,是目前开展混流式水轮机转轮疲劳寿命研究方面两... 从载荷谱、转轮材料以及疲劳寿命估算方法等几个方面,收集和分析国内外在混流式水轮机转轮疲劳寿命研究方面取得的成果资料,提出转轮的动应力的计算和转轮材料的腐蚀疲劳特性的获取方法,是目前开展混流式水轮机转轮疲劳寿命研究方面两个有意义的课题。 展开更多
关键词 混流式水轮机 转轮 疲劳寿命 腐蚀疲劳
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金属材料的磨蚀机理分析 被引量：4
11
作者 廖伟丽 魏文礼 +2 位作者 张乐福 解建宝 梁武科 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第S1期122-125,139,共5页
本文介绍了在不同含沙量、不同流速中，不锈钢、碳钢、堆焊焊条及合金粉末喷材料的磨蚀特性．分析材料抗磨蚀特性与含砂量、流速的关系；并对磨蚀部位进行电镜扫描，微观探讨磨蚀机理．
关键词 水轮机 金属材料 磨蚀
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复杂急曲率变化水斗贴体坐标的曲面拟合 被引量：5
12
作者 韩凤琴 刘平安 +1 位作者 肖业祥 久保田乔 《水电能源科学》 2005年第4期68-70,共3页
提出了用三维非正交贴体坐标系下的型值点描述水斗曲面的方法,同时对型值点进行了加密处理,实现了良好的水斗内曲面型值点的高密度均匀化拟合,推导了贴体坐标系下水斗曲面切向法向矢量计算公式,计算得到的切向、法向矢量更具有一贯性。
关键词 自由型曲面 贴体坐标系 曲面拟合 数值解析CFD
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小浪底水轮机6号机组启动过程对叶片的疲劳损伤估算 被引量：3
13
作者 王少波 王正伟 +1 位作者 孔德铭 李宇 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期118-120,共3页
小浪底水轮机首台6号机组投入运行6个月后,13个叶片全部产生穿透性裂纹。应用局部应力应变法估算6号机组启动过程对叶片疲劳的损伤,结果表明6号机组在启动26次左右就有可能出现裂纹,得出启动中引起的叶片中过大动应力是叶片开裂的主要... 小浪底水轮机首台6号机组投入运行6个月后,13个叶片全部产生穿透性裂纹。应用局部应力应变法估算6号机组启动过程对叶片疲劳的损伤,结果表明6号机组在启动26次左右就有可能出现裂纹,得出启动中引起的叶片中过大动应力是叶片开裂的主要原因。 展开更多
关键词 混流式转轮 疲劳损伤 局部应力应变法
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高速火焰喷涂技术在水轮机抗磨蚀方面的应用 被引量：6
14
作者 程广福 魏松 +1 位作者 李长虹 侯世璞 《大电机技术》 北大核心 2011年第1期50-52,共3页
我国河流泥沙含量大,水轮机过流部件的泥沙磨蚀严重,影响机组的稳定和安全运行。高速火焰喷涂(HVOF)作为一种高能喷涂方法,其喷涂的涂层具有致密且结合强度高的特点,在水轮机抗磨蚀方面已经得到了一定的应用,本文对高速火焰喷涂技术的... 我国河流泥沙含量大,水轮机过流部件的泥沙磨蚀严重,影响机组的稳定和安全运行。高速火焰喷涂(HVOF)作为一种高能喷涂方法,其喷涂的涂层具有致密且结合强度高的特点,在水轮机抗磨蚀方面已经得到了一定的应用,本文对高速火焰喷涂技术的原理和工艺,以及实际应用效果进行了介绍,高速火焰喷涂已经成为目前国内外普遍采用的耐泥沙磨损工艺,在某些电厂的实际运行中也取得了较好的效果,具有较高的推广应用价值。 展开更多
关键词 HVOF 水轮机 抗磨蚀
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水轮机常用金属材料在模拟海水中的电化学行为研究 被引量：4
15
作者 李景 程广福 +3 位作者 贾朋刚 葛光男 过洁 王辉亭 《大电机技术》 北大核心 2013年第5期51-54,共4页
随着能源需求的日益紧张,海洋能的利用受到了各国的广泛关注,对海洋能发电设备的需求也日益迫切。现有的水力发电设备常用金属材料能否满足海洋腐蚀性介质中的应用值得探讨。本文利用电化学工作站对人工海水介质中水轮机常用金属ZG00Cr1... 随着能源需求的日益紧张,海洋能的利用受到了各国的广泛关注,对海洋能发电设备的需求也日益迫切。现有的水力发电设备常用金属材料能否满足海洋腐蚀性介质中的应用值得探讨。本文利用电化学工作站对人工海水介质中水轮机常用金属ZG00Cr13Ni4Mo,0Cr18Ni9,1Cr18Ni9Ti,Q235,Q345B等的腐蚀极化曲线、交流阻抗谱进行了测量,并且利用扫描电子显微镜对腐蚀极化曲线测试后样品的表面形貌进行了观察。结果表明,碳钢Q235和Q345B自腐蚀电位较低,耐腐蚀性较差。而奥氏体不锈钢0Cr18Ni9和1Cr18Ni9Ti自腐蚀电位和钝化膜击破电位较高,钝化区较宽,耐腐蚀性较好。水轮机过流部件常用材料ZG00Cr13Ni4Mo自腐蚀电位和钝化膜击破电位较低,存在较为严重的点腐蚀现象,在海洋能发电设备应用中应配合有效的防腐措施。 展开更多
关键词 水轮机 极化曲线 交流阻抗谱 点腐蚀
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0Cr16Ni5Mo不锈钢应用特性的研究 被引量：10
16
作者 过洁 龙友松 《大电机技术》 北大核心 2001年第3期44-47,共4页
本文通过同 0Cr13Ni5Mo不锈钢的对比试验研究了 0Cr16Ni5Mo不锈钢的特性，并通过异常组织的模拟，找出了造成 0Cr16Ni5Mo不锈钢性能偏低、开裂、组织异常的原因，提出了改进措施。
关键词 OCr16Ni5Mo不锈钢 金相组织 日粒度 Δ-铁素体 水轮机
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动态离子束混合对水轮机材料空蚀改性的研究 被引量：4
17
作者 吴建华 陈宇 《水力发电》 北大核心 1999年第2期23-26,共4页
在国内外水电厂水轮机的运行中，空化空蚀一直是个普遍存在而棘手的问题。由于空蚀，许多大中型水轮机的大修期被迫由4年改为3年甚至2年，而且检修费用大，检修工期长，严重影响电力生产，造成了巨大的经济损失。笔者采用近几年发展起... 在国内外水电厂水轮机的运行中，空化空蚀一直是个普遍存在而棘手的问题。由于空蚀，许多大中型水轮机的大修期被迫由4年改为3年甚至2年，而且检修费用大，检修工期长，严重影响电力生产，造成了巨大的经济损失。笔者采用近几年发展起来的动态离子束混合技术，对常用水轮机材料0Cr13Ni9Ti不锈钢的空蚀改性效果进行了研究，取得了满意的结果。研究表明，对0Cr13Ni9Ti而言，采用动态离子束混合技术比用常规离子注入方法具有更好的空蚀改性效果。在本项研究中，以重量损失率（WLR）计的空蚀改性效果达到未处理材料的3倍以上。此外，本文首次提出了空蚀等效时间（CDT）新指标，指出以CDT来衡量材料的抗空蚀能力比用重量损失率（WLR）更为合理。 展开更多
关键词 水轮机空蚀 动态离子束混合 改性 材料
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大型水轮机用ZG0Cr13Ni5Mo不锈钢的性能研究 被引量：13
18
作者 马贵兴 尹继红 刘秀杰 《大电机技术》 北大核心 1997年第3期33-40,47,共9页
本文叙述了不含铁素体的１３－５不锈用的化学成分和使用性能。试验研究及岩滩等转轮生产实践表明，１３－５不锈钢的综合机械性能、大截面性能、水下疲劳性能和抗磨蚀性能都优于１３－４和１３－６不锈钢，而韧塑性、低温韧性、断裂力... 本文叙述了不含铁素体的１３－５不锈用的化学成分和使用性能。试验研究及岩滩等转轮生产实践表明，１３－５不锈钢的综合机械性能、大截面性能、水下疲劳性能和抗磨蚀性能都优于１３－４和１３－６不锈钢，而韧塑性、低温韧性、断裂力学性能和可焊性与１３－崓６不锈钢相差不多，但优于１３－４不锈钢，该钢适用于大型水轮机转轮和叶片等。 展开更多
关键词 水轮机 转轮 不锈钢
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固液冲蚀部件表面波纹状磨损形貌的成因探讨 被引量：7
19
作者 刘娟 许洪元 +1 位作者 唐澍 陆力 《中国水利水电科学研究院学报》 2008年第2期144-148,共5页
在固液两相流中工作的水力机械,经过一段时间的运行后,常发现原来光滑平整的材料表面出现不同发展形态的、类似波纹或鱼鳞坑的磨损形貌。国内外学者针对材料表面冲击波纹的形成机理及发展规律开展了一定的研究,本文系统介绍了这些研究结... 在固液两相流中工作的水力机械,经过一段时间的运行后,常发现原来光滑平整的材料表面出现不同发展形态的、类似波纹或鱼鳞坑的磨损形貌。国内外学者针对材料表面冲击波纹的形成机理及发展规律开展了一定的研究,本文系统介绍了这些研究结果,并根据多年的工程和试验研究结果,综合分析和研究部件表面流场的流动形态、磨粒性质和材料微观组织结构两大因素对表面磨损波纹形成过程的影响作用,探讨了固液两相流磨损条件下水力机械表面冲击波纹形貌的形成机理。 展开更多
关键词 水力机械 固液两相流 冲击波纹 微观组织
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结构陶瓷的空蚀性研究 被引量：3
20
作者 杨政 田杰谟 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期200-202,共3页
利用转盘装置测量了ZrO2、Si3N4 和Al2O3/Ti(NC)等陶瓷材料受到水的空蚀破坏的体积损失,通过SEM观察和XRD分析,探讨了微观结构和抗空蚀性能的关系。
关键词 结构陶瓷 空化 空蚀 水轮机 叶片
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