CN106918520A - 一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置，包括容器、滤网、恒温装置、循环泵和橡胶软管，所述容器为圆柱形双层容器，容器上设有相切于容器内壁面且相对分布的圆柱形进口管和出口管，所述进口管和出口管的朝向相反，滤网为圆柱形并置于容器内，滤网紧贴于容器的内壁面，所述恒温装置、容器与循环泵通过管路组成一个循环管路系统。本发明实验时，沙粒不会沉淀在试件表面，使得溶液内沙粒的浓度满足试验要求，同时会增加磨损效果，并且本发明中的恒温装置无需经常更换循环水，使得整个装置更加简单且体积更小，减少了实验成本和工序。

Description

一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置
技术领域
本发明涉及材料抗空蚀性能测试装置领域，尤其涉及一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置。
背景技术
我国大多数河流都存在含沙量大的特点，含沙水容易对水机过流部件产生磨损和空蚀的联合破坏，极大的降低了水机的效率和使用寿命。目前，超声波振动气蚀机在试验液体中加沙是研究材料在固液两相流工况下抗空蚀性能的常用设备之一，但在实际实验过程中面临着一系列问题：实验过程中，泥沙介质会沉积在试件表面，使得溶液中泥沙介质的浓度低于实验所要求的浓度，从而导致测得的实验结果不准确。此外，现有的超声波振动气蚀机都配有一个外置恒温箱，通过循环水来达到使容器中液体的恒温的目的，由于恒温箱体积较大，并且要经常更换循环水，使得气蚀机的成本增加而且实验的工序繁琐。
中国专利公开号、CN102914480A、公开了一种气固液三相流冲蚀试验机，该试验机可以模拟钻井过程和管道运输过程中气体、液体和固体对材料的冲蚀作用，中国专利公开号、CN102854078A、公开了一种磨蚀试验机，该磨蚀试验机可以对材料的磨蚀性能进行探究。但上述两个试验机的结构都较为复杂，对含沙介质浓度的调控难度较大，并且无法控制实验温度。
发明内容
针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测量装置，能够保证溶液中的泥沙不沉积在试件表面，并且无需对恒温箱经常更换循环水，减少实验的工序。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置，其特征在于，包括容器、滤网、恒温装置、循环泵和橡胶软管，所述容器为圆柱形双层容器，容器上设有相切于容器内壁面且相对分布的圆柱形进口管和圆柱形出口管，所述进口管和出口管的朝向相反，滤网为圆柱形并置于容器内，滤网紧贴于容器的内壁面，并完全覆盖容器内壁面上的进出口管；
所述恒温装置、容器与循环泵通过管路组成一个循环管路系统，恒温装置与容器的进口管连接，容器的出口管与循环泵连接，循环泵与恒温装置连接。
优选地，所述循环管路系统的管路连接处设有可调节直径的密封环。
优选地，所述恒温装置具有可调节温度和可调节流量的功能，恒温装置通过可调节支架固定于隔音装置的底端。
优选地，所述循环泵具有可调节转速的功能，循环泵通过可调节支架固定于隔音装置的底端。
优选地，所述进口管和出口管均为玻璃管。
本发明的有益效果：
1)本发明用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测量装置，沙粒不会沉淀在试件表面，使得溶液内沙粒的浓度满足试验要求，同时会增加磨损效果；
2)本发明恒温装置无需经常更换循环水，使得整个装置更加简单且体积更小，减少了实验成本和工序。
附图说明
图1为本发明所述一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置的结构示意图。
图2为本发明所述一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置的结构示意图。
图3为本发明所述容器的结构示意图。
其中：
1.容器；2.滤网；3.恒温装置；4.循环泵；5.橡胶软管；6.试件。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1和图2所示，本发明所述的一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置，包括容器1、滤网2、恒温装置3、循环泵4和橡胶软管5，如图3所示，所述容器1为圆柱形双层容器，根据空蚀机的变幅杆直径D1、滤网安装和温度控制等因素，容器1的尺寸参数为内径5D1/3、高度2D1和壁厚D1/6。
容器1上设有两个相切于容器1内壁面且相对分布的圆柱形进口管和圆柱形出口管，两个所述进口管和出口管均为玻璃管并且朝向相反，考虑沙粒不沉积在试件表面和容器壁厚因素，进口管和出口管的尺寸参数为内径D1/3，长度4D1/3，壁厚D1/30，且中心线位于试件上表面D1/5处。
滤网2为可拆卸装置，滤网2可以根据实验要求孔径的大小进行更换，为便于安装，滤网2为圆柱形，实验时，先将试件6清洗、编号、称重和记录后，先将滤网2置于容器1内，滤网2的下端位于试件6和容器1内壁之间的缝隙内，使滤网2下端被固定，滤网2的上端依靠固体胶固定于容器1的内壁上，滤网2能够完全覆盖容器上的进口管和出口管的管口。
循环泵4为具有可调节转速功能的电子泵，所述恒温装置3具有可调节温度和可调节流量功能的电子长方体装置，循环泵4和恒温装置3均通过可调节支架固定于隔音装置的底端。
恒温装置3、容器1与循环泵4通过管路组成一个循环管路系统，恒温装置3与容器1的进口管通过橡胶软管5连接，容器1的出口管与循环泵4通过橡胶软管5连接，循环泵4与恒温装置3通过橡胶软管5连接，所有连接处还设有可调节直径的密封环进行固定。
将容器1置于可调节支架上，调节好高度，加入所需要浓度的含沙介质溶液，调节恒温装置3至实验要求温度，调节循环泵4至实验要求转速，进行实验，可实现实验要求。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置，其特征在于，包括容器(1)、滤网(2)、恒温装置(3)、循环泵(4)和橡胶软管(5)，所述容器(1)为圆柱形双层容器，容器(1)上设有相切于容器(1)内壁面且相对分布的圆柱形进口管和圆柱形出口管，所述进口管和出口管的朝向相反，滤网(2)为圆柱形并置于容器(1)内，滤网(2)紧贴于容器(1)的内壁面，并完全覆盖容器(1)内壁面上的进出口管；
所述恒温装置(3)、容器(1)与循环泵(4)通过管路组成一个循环管路系统，恒温装置(3)与容器(1)的进口管连接，容器(1)的出口管与循环泵(4)连接，循环泵(4)与恒温装置(3)连接。
2.根据权利要求1所述的用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置，其特征在于，所述循环管路系统的管路连接处设有可调节直径的密封环。
3.根据权利要求1所述的用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置，其特征在于，所述恒温装置(3)具有可调节温度和可调节流量的功能，恒温装置(3)通过可调节支架固定于隔音装置的底端。
4.根据权利要求1所述的用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置，其特征在于，所述循环泵(4)具有可调节转速的功能，循环泵(4)通过可调节支架固定于隔音装置的底端。
5.根据权利要求1所述的用于固液两相流工况的材料抗空蚀性能测试装置，其特征在于，所述进口管和出口管均为玻璃管。
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