CN114909301B - 一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置及实验方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置及实验方法。实验装置包括主工作装置、调节冲击速度装置、调节冲击角度装置、温度控制装置,其中,主装置由循环水箱、离心泵叶轮、贴片装置、搅拌器、喷流管以及循环水泵组成,循环水泵进口前进水管道与循环水箱底部相连,循环水泵出口后出水管道与喷流管相连,喷流管正对离心泵叶轮上的贴片装置;调节冲击速度装置用于控制调节喷流管出口含沙水流的速度;调节冲击角度装置用于调节含沙水流冲击贴片的角度。本发明具有开展泥沙特性和水流特性对离心泵叶轮泥沙磨损的细观定量实验的功能,精确反应出离心泵叶轮泥沙磨损特征及其与泥沙、水流特性之间的关系。
Description
技术领域
本发明属于水力机械泥沙磨损技术领域,主要涉及一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置及实验方法。
背景技术
双吸式离心泵具有流量大、扬程高的特点,被广泛应用于引黄灌区的提水灌溉中。由于黄河含沙量大,对双吸式离心泵过流部件产生严重的磨损,其中,磨损特别严重的是离心泵的叶轮,进而造成双吸式离心泵的出水流量减少、效率下降、使用寿命缩短,易产生振动和噪声,严重危害双吸式离心泵的安全和稳定运行。研究双吸式离心泵叶轮的泥沙磨损规律,对提高双吸离心泵的高效、节能、安全、稳定运行具有重要的意义。在目前的研究中针对离心泵叶轮的泥沙磨损实验多采用宏观定性研究,即通过研究双吸式离心泵整体运行过程中叶片泥沙磨损情况来探寻泥沙磨损规律,而对泥沙磨损的细观定量研究较少。其原因之一即在于缺少较为精确合适的实验装置及实验方法。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的在于提供一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置及实验方法,可以开展泥沙特性和水流特性对离心泵叶轮磨损的细观定量研究,精确反应出离心泵叶轮泥沙磨损特征及其与泥沙特性、水流特性之间的关系和内在机制。
本发明提供的技术方案如下:
第一方面,本发明提供一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置,包括主装置(7)、调节冲击速度装置(12)、调节冲击角度装置(15)和温度控制装置(20);
所述主装置包括循环水箱(1)、离心泵叶轮(2)、贴片装置(3)、搅拌器(4)、喷流管(5)以及循环水泵(6);所述循环水箱(1)管道连接到循环水泵(6)再连接到喷流管(5);所述离心泵叶轮(2)通过调节冲击角度装置(15)连接于循环水箱(1)内壁上,并与喷流管(5)出口相对;所述调节冲击角度装置(15)通过轴向旋转和上下左右移动以调节离心泵叶轮(2)与喷流管(5)的角度和距离;所述贴片装置(3)贴合固定于离心泵叶轮(2)的易磨损位置,用于测试磨损情况;
所述调节冲击速度装置(12)包括电磁流量计(9)、压力表(10)、变频器(11)和出水闸阀(8),通过变频器(11)和出水闸阀(8)调节循环水泵(6)流量和扬程以控制冲击速度;所述电磁流量计(9)设置于循环水泵(6)和喷流管(5)之间;所述压力表(10)设置于循环水泵(6)进水管和出水管;
所述温度控制装置(20)包括冷却水箱(16)、平板溢流堰(17)、给水管道(18)和排水管道(19);冷却水箱(16)中设置有平板溢流堰(17)和循环水箱(1)。
进一步,所述循环水箱(1)底部为倒锥体结构,连接到循环水泵(6)进水端,顶部开敞与大气连通,由供水管道(21)向内注水,通过上部开敞口向内加入泥沙,倒锥体底端与循环水泵(6)进口前的进水管道(22)相连,设放水阀(23)。
进一步,所述贴片装置(3)包括压板(24)、固定螺栓(25)和贴片(26),贴片(26)通过压板(24)和固定螺栓(25)固定于易磨损位置。压板(24)和贴片(26)具有可弯曲性,贴片(26)通过两块压板(24)贴合水泵叶轮叶片弯曲度,贴片(26)材料具有易磨性。
进一步,所述喷流管(5)出口端为矩形口。
进一步,所述调节冲击角度装置(15)包括固定轴(13)和调节固定装置(14);所述离心泵叶轮(2)安装于固定轴(13)上,再通过调节固定装置(14)连接到循环水箱(1)内壁。
更进一步,所述调节固定装置(14)包括固定支座(29)、固定支板(30)、固定指针(31)、左右调节杆(32)、上下调节杆(33)、固定轴转动杆(34)、刻度板(35)、固定轴固定杆(36)和移动箱(37);
所述固定支座(29)固定在循环水箱(1)内壁,固定支板(30)固定在固定支座(29)左右两端,左右调节杆(32)螺纹连接穿出固定支板(30)并对移动箱(37)两端加持固定;固定指针(31)为7字结构,设置于固定支座(29)上,固定指针(31)横向针杆高度与喷流管(5)中心高度相同;上下调节杆(33)螺纹连接并贯穿移动箱(37)上下层,与固定支座(29)接触但不连接;
所述移动箱(37)中横向设置有的固定轴(13)和固定轴转动杆(34);所述固定轴(13)贯穿移动箱(37)和刻度板(35),并与刻度板(35)固定连接;固定轴(13)与固定轴转动杆(34)通过齿轮啮合传动;固定轴(13)上设置有固定轴固定杆(36);所述刻度板(35)为圆板,设置有冲击角度刻度,所述的刻度板(35)与固定轴(13)同步转动。
进一步,所述循环水泵(6)进口前的进水管道(22)和出口后的出水管道(27)上分别设压力表(10),出水管道(27)头部接喷流管(5),喷流管(5)前的出水管道(27)上设出水闸阀(8),在出水闸阀(8)和出水压力表(10)之间的长出水管道(27)上设电磁流量计(9),变频器(11)与循环水泵(6)连接的电动机(28)相连。
进一步,所述平板溢流堰(17)将冷却水箱(16)分隔为冷却槽(38)和溢流槽(39),平板溢流堰(17)顶部低于冷却水箱(16)顶部;循环水箱(1)设置于冷却槽(38)内;冷却水箱(16)设置有带两个进水口的给水管道(18)和三个出水口的排水管道(19),进水口设置在冷却水箱(16)冷却槽(38)下部;所述排水管道(19)包括第一溢流槽排水管道(42)、第二溢流槽排水管道(43)和冷却槽排水管道(44)。
更进一步,所述平板溢流堰(17)顶部低于冷却水箱(16)顶部10~15cm;所述给水管道(18)设有两个进水口,进水口设置在远离溢流槽侧的冷却水箱(16)后壁上,距冷却水箱底部10~15cm处,设第一闸阀(40)和第二闸阀(41)控制进水量;所述排水管道(19)包括第一溢流槽排水管道(42)、第二溢流槽排水管道(43)和冷却槽排水管道(44),第一溢流槽排水管道(42)和第二溢流槽排水管道(43)设置在溢流槽(39)底部,设第三闸阀(45)和第四闸阀(46)控制排水量,冷却槽排水管道(44)设置在冷却槽(38)底部,设第五闸阀(47)控制排水量。
第二方面,本发明提供利用第一方面所述的装置进行泥沙磨损实验方法,包括以下步骤:
(1)清洗实验装置;
(2)调节冲击角度,通过调节冲击角度装置(15)使得贴片装置(3)处于待测的角度和距离上;具体为通过调节固定轴转动杆(34)、左右调节杆(32)和上下调节杆(33),使得固定指针(31)对应刻度板(35)上的冲击角度,从而使得贴片装置(3)处于待测的角度;
(3)调节冲击速度,通过调节变频器(11)和出水闸阀(8),使得电磁流量计(9)和压力表(10)达到实验进行的目标冲击数值;
(4)开启温度控制装置(20),对循环水箱进行控温;
(5)开启搅拌器(4),加入实验泥沙,使泥沙浓度达到目标浓度;
(6)记录实验过程,间隔记录电磁流量计(9)、压力表(10)的读数以及循环水泵(6)的转速,保证在实验过程中各个值不发生变化;
(7)实验结束后,关停实验装置;
(8)表征贴片(26),将贴片(26)经清洗、烘干和冷却后,对贴片(26)称重并观察其微观形貌;
(9)重新安装贴片(26)进行实验,将贴片(26)再固定至相同位置,继续进行下一个同时长的实验,直至完成累计时数的磨损实验。
进一步,所述步骤(8)中,清洗为超声波清洗,温度为60~65℃,清洗时长为10~15分钟,之后放入烤箱进行烘干,设置温度为65~70℃,烘干时长为2~2.5小时。
进一步,所述步骤(8)中,所述微观形貌通过场发射扫描电子显微镜观测。
本发明的有益效果如下:
(1)本发明跳出了双吸式离心泵整机运行实验的思维,直接开展离心泵叶轮磨损与泥沙特性、水流特性之间关系的实验,大大缩短了泥沙磨损实验周期,降低了实验费用,提高了实验的效率。
(2)本发明提出了在双吸式离心泵叶轮磨损严重位置固定易磨损、易弯曲的贴片,在各个实验工况完成后,贴片被取下称量并在扫描电子显微镜下观测,直观反映了磨损损失重量和磨损表面形态特征,具有泥沙磨损的细观定量研究的功能,实验装置和实验方法构思巧妙,实验结果精确。
(3)本发明可以通过调节冲击速度装置和调节冲击角度装置来得到冲击速度和冲击角度,实验装置操作简便。
(4)本发明可以开展不同磨损时间、不同泥沙粒径、不同泥沙浓度、不同泥沙形状、不同冲击角度、不同冲击速度的离心泵叶轮泥沙磨损细观定量实验,实验功能强大,可调节参数丰富。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的侧视图。
图4为本发明的贴片装置示意图。
图5为本发明的调节固定装置主视图。
图6为本发明的调节固定装置俯视图。
图7为本发明的调节固定装置侧视图。
附图标记说明:
循环水箱1、离心泵叶轮2、贴片装置3、搅拌器4、喷流管5、循环水泵6、主装置7、出水闸阀8、电磁流量计9、压力表10、变频器11、调节冲击速度装置12、固定轴13、调节固定装置14、调节冲击角度装置15、冷却水箱16、平板溢流堰17、给水管道18、排水管道19、温度控制装置20、供水管道21、进水管道22,放水阀23、压板24、固定螺栓25、贴片26、出水管道27、电动机28、固定支座29、固定支板30、固定指针31、左右调节杆32、上下调节杆33、固定轴转动杆34、刻度板35、固定轴固定杆36、移动箱37、冷却槽38、溢流槽39,第一闸阀40、第二闸阀41、第一溢流槽排水管道42、第二溢流槽排水管道43、冷却槽排水管道44,第三闸阀45、第四闸阀46、第五闸阀47。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参照图1-3,一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置,包括主装置7、调节冲击速度装置12、调节冲击角度装置15和温度控制装置20。
所述主装置7包括循环水箱1、离心泵叶轮2、贴片装置3、搅拌器4、喷流管5以及循环水泵6;所述循环水箱1管道连接到循环水泵6再连接到喷流管5。所述离心泵叶轮2通过调节冲击角度装置15连接于循环水箱1内壁上,并与喷流管5出口相对。所述调节冲击角度装置15通过轴向旋转和上下左右移动以调节离心泵叶轮2与喷流管5的角度和距离。所述贴片装置3贴合固定于离心泵叶轮2的易磨损位置,用于测试磨损情况。
所述调节冲击速度装置12包括电磁流量计9、压力表10、变频器11和出水闸阀8,通过变频器11和出水闸阀8调节循环水泵6流量和扬程以控制冲击速度;所述电磁流量计9设置于循环水泵6和喷流管5之间;所述压力表10设置于循环水泵6进水管和出水管。
所述温度控制装置20包括冷却水箱16、平板溢流堰17、给水管道18和排水管道19;冷却水箱16中设置有平板溢流堰17和循环水箱1。
优选的,所述循环水箱1底部为倒锥体结构,四棱锥体长1.5m、宽0.7m、高0.3m,长方体长1.5m,宽0.7m,高1.15m。由供水管道21向内注水,通过上部开敞口向内加入泥沙,倒锥体底端与循环水泵6进口前的进水管道22相连,设放水阀23。
优选的,所述贴片装置3包括压板24、固定螺栓25和贴片26,贴片26通过压板24和固定螺栓25固定于易磨损位置。所述的压板24和贴片26具有可弯曲性,贴片26通过两块压板24贴合水泵叶轮叶片弯曲度,由压板24和固定螺栓25通过压紧贴片26两边将贴片26固定在离心泵叶轮2叶片易磨损位置,压板24和固定螺栓25材料优选为不锈钢,贴片26材料优选为纯紫铜。
优选的,所述搅拌器4设置在循环水箱1距后壁0.5m、偏离两侧壁中心0.1m的位置。
优选的,所述喷流管5由圆形管道接矩形管道组成,出口端为矩形口。圆形管道直径为50mm,矩形管道为30mm×15mm长×宽,喷流管5出口正对离心泵叶轮2上的贴片26。
优选的,所述循环水泵6进口前的进水管道22和出口后的出水管道27上分别设压力表10,出水管道27头部接喷流管5,喷流管5前的出水管道27上设出水闸阀8,在出水闸阀8和出水压力表10之间的长出水管道27上设电磁流量计9,变频器11与循环水泵6连接的电动机28相连。
所述调节冲击角度装置15包括固定轴13和调节固定装置14;所述离心泵叶轮2安装于固定轴13上,再通过调节固定装置14连接到循环水箱1内壁。
优选的,所述调节固定装置14包括固定支座29、固定支板30、固定指针31、左右调节杆32、上下调节杆33、固定轴转动杆34、刻度板35、固定轴固定杆36和移动箱37;
所述固定支座29固定在循环水箱1内壁,固定支板30固定在固定支座29左右两端,左右调节杆32螺纹连接穿出固定支板30并对移动箱37两端加持固定;固定指针31为7字结构,设置于固定支座29上,固定指针31横向针杆高度与喷流管5中心高度相同;上下调节杆33螺纹连接并贯穿移动箱37上下层;所述上下调节杆33起到支撑和上下调节移动箱37作用,与固定支座29接触但不连接;
所述移动箱37中横向设置有固定轴转动杆34和固定轴13;所述固定轴13贯穿移动箱37和刻度板35,并与刻度板35固定连接;所述固定轴13穿出移动箱37,与固定轴转动杆34通过齿轮啮合传动;固定轴13上设置有固定轴固定杆36;
所述刻度板35为圆板,设置有冲击角度刻度,所述的刻度板35与固定轴13同步转动。
在调节冲击角度时,松开固定轴固定杆36,转动固定轴转动杆34,并通过齿轮传动带动固定轴13转动,刻度板35随固定轴13一起转动,当刻度板35上需要的冲击角度的刻度线与固定指针31的横向针杆平行时,停止固定轴转动杆34的转动,并拧紧固定轴固定杆36;通过调节上下调节杆33,使得移动箱37上下移动,同时带动移动箱37上的固定轴13及固定轴13上的刻度板35上下移动,使得刻度板35上需要的冲击角度的刻度线与固定指针31的横向针杆重合;通过调节左右调节杆32,使得移动箱37左右移动,同时带动移动箱37上的固定轴13及固定轴13上的刻度板35左右移动,使得刻度板35上需要的冲击角度的刻度线起点与固定指针31的横向针杆顶点重合,达到了冲击角度调节改变,但冲击距离不变的效果;至此,冲击角度调节完成。
优选的,所述平板溢流堰17将冷却水箱16分隔为冷却槽38和溢流槽39,平板溢流堰17顶部低于冷却水箱16顶部;循环水箱1设置于冷却槽38内;冷却水箱16设置有带两个进水口的给水管道18和三个出水口的排水管道19,进水口设置在冷却水箱16 冷却槽38下部;所述排水管道19包括第一溢流槽排水管道42、第二溢流槽排水管道43和冷却槽排水管道44。
优选的,所述的冷却水箱16包围在循环水箱1外,冷却水箱16长1.88m,宽1.00m,高1.35m,通过给水管道18进水,通过排水管道19排水;所述平板溢流堰17将冷却水箱16分隔为冷却槽38和溢流槽39,平板溢流堰17高1.25m;所述给水管道18设有两个进水口,进水口设置在远离溢流槽侧的冷却水箱16后壁上,距冷却水箱底部12cm处,设第一闸阀40和第二闸阀41控制进水量;所述排水管道19包括第一溢流槽排水管道42、第二溢流槽排水管道43和冷却槽排水管道44,第一溢流槽排水管道42和第二溢流槽排水管道43设置在溢流槽39底部,设第三闸阀45和第四闸阀46控制排水量,冷却槽排水管道44设置在冷却槽38底部,设第五闸阀47控制排水量。
一种离心泵叶轮泥沙磨损实验方法,包括以下步骤:
S1 清洗实验装置,打开供水管道21向循环水箱1内注入清水至实验水位,打开循环水泵6,实现清水对循环水箱1和循环水泵6及管路的清洗, 5分钟后关闭循环水泵6,打开循环水箱1底端放水闸23,排空清洗水,如此循环三次完成实验装置的清洗。
S2 安装实验贴片26,在贴片装置3上安装贴片26,采用压板24和固定螺栓25将压片26固定牢固。
S3 调节冲击角度,通过调节固定轴转动杆34、左右调节杆32和上下调节杆33,使得固定指针31对应刻度板35上的冲击角度,拧紧固定轴固定杆36,完成了冲击角度调节为实验进行的目标冲击角度。
S4 调节冲击速度,打开供水管道21向循环水箱1注入清水至实验水位,打开循环水泵6,调节变频器11和出水闸阀8,使得电磁流量计9和压力表10显示目标值,达到实验进行的目标冲击速度。
S5 开启温度控制装置20,通过将外供水输送至循环水箱1外层的冷却槽38内,外供水由冷却槽38下端进入,绕循环水箱1外壁吸收循环水的热量后由平板溢流堰17上端溢出到溢流槽39,由第一溢流槽排水管道42和第二溢流槽排水管道43排出。
S6 开启搅拌器4,对加沙前水体进行搅拌,以达到加沙过程中和加沙后水流和泥沙的充分混合。
S7 加入实验泥沙,在循环水箱1上部加入实验用的目标泥沙, 使泥沙浓度达到目标浓度。
S8 记录实验过程,每隔1h记录电磁流量计9、压力表10的读数以及循环水泵6的转速,保证在实验过程中各个值不发生变化。
S9 关停实验装置,实验时间达到要求时,依次关闭循环水泵6、搅拌器4、第一闸阀40和第二闸阀41、第三闸阀45和第四闸阀46。
S10 处理实验贴片26,取下贴片26,放入超声波清洗器中进行清洗,设置温度为60℃,清洗时长为10分钟;之后放入烤箱进行烘干,设置温度为65℃,烘干时长为2小时;烘干完成后,放置贴片26至冷却;对贴片26进行称重和形貌测量。
S11 重新安装贴片26进行实验,将称量观测结束后的贴片26再次用压板24和固定螺栓25固定至相同位置,继续进行第二个同时长的实验,直至完成累计时数的磨损实验。
S12 当整组实验完成后,按S9关停实验装置,打开放水阀23排出循环水箱1含沙水,打开第五闸阀47排出冷却槽内水体,打开第三闸阀45和第四闸阀46排出溢流槽内水体。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明保护的范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所做的任何修改,等同替换和改进等,均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种离心泵叶轮泥沙磨损实验装置,其特征在于:包括主装置(7)、调节冲击速度装置(12)、调节冲击角度装置(15)和温度控制装置(20);
所述主装置包括循环水箱(1)、离心泵叶轮(2)、贴片装置(3)、搅拌器(4)、喷流管(5)以及循环水泵(6);所述循环水箱(1)管道连接到循环水泵(6)再连接到喷流管(5);所述离心泵叶轮(2)通过调节冲击角度装置(15)连接于循环水箱(1)内壁上,并与喷流管(5)出口相对;所述调节冲击角度装置(15)通过轴向旋转和上下左右移动以调节离心泵叶轮(2)与喷流管(5)的角度和距离;所述贴片装置(3)贴合固定于离心泵叶轮(2)的易磨损位置,用于测试磨损情况;
所述调节冲击速度装置(12)包括电磁流量计(9)、压力表(10)、变频器(11)和出水闸阀(8),通过变频器(11)和出水闸阀(8)调节循环水泵(6)流量和扬程以控制冲击速度;所述电磁流量计(9)设置于循环水泵(6)和喷流管(5)之间;所述压力表(10)设置于循环水泵(6)进水管和出水管;
所述温度控制装置(20)包括冷却水箱(16)、平板溢流堰(17)、给水管道(18)和排水管道(19);冷却水箱(16)中设置有平板溢流堰(17)和循环水箱(1)。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述循环水箱(1)底部为倒锥体结构,连接到循环水泵(6)进水端。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述贴片装置(3)包括压板(24)、固定螺栓(25)和贴片(26),贴片(26)通过压板(24)和固定螺栓(25)固定于易磨损位置。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述喷流管(5)出口端为矩形口。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述调节冲击角度装置(15)包括固定轴(13)和调节固定装置(14);所述离心泵叶轮(2)安装于固定轴(13)上,再通过调节固定装置(14)连接到循环水箱(1)内壁。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于:所述调节固定装置(14)包括固定支座(29)、固定支板(30)、固定指针(31)、左右调节杆(32)、上下调节杆(33)、固定轴转动杆(34)、刻度板(35)、固定轴固定杆(36)和移动箱(37);
所述固定支座(29)固定在循环水箱(1)内壁,固定支板(30)固定在固定支座(29)左右两端,左右调节杆(32)螺纹连接穿出固定支板(30)并对移动箱(37)两端加持固定;固定指针(31)为7字结构,设置于固定支座(29)上,固定指针(31)横向针杆高度与喷流管(5)中心高度相同;上下调节杆(33)螺纹连接并贯穿移动箱(37)上下层,与固定支座(29)接触但不连接;
所述移动箱(37)中横向设置有的固定轴(13)和固定轴转动杆(34);所述固定轴(13)贯穿移动箱(37)和刻度板(35),并与刻度板(35)固定连接;固定轴(13)与固定轴转动杆(34)通过齿轮啮合传动;固定轴(13)上设置有固定轴固定杆(36);
所述刻度板(35)为圆板,设置有冲击角度刻度,所述的刻度板(35)与固定轴(13)同步转动。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述平板溢流堰(17)将冷却水箱(16)分隔为冷却槽(38)和溢流槽(39),平板溢流堰(17)顶部低于冷却水箱(16)顶部;循环水箱设置于冷却槽(38)内;冷却水箱(16)设置有带两个进水口的给水管道(18)和三个出水口的排水管道(19),进水口设置在冷却水箱(16)冷却槽(38)下部;所述排水管道(19)包括第一溢流槽排水管道(42)、第二溢流槽排水管道(43)和冷却槽排水管道(44)。
8.利用权利要求1-7任一项所述的装置进行泥沙磨损实验方法,包括以下步骤:
(1)清洗实验装置;
(2)调节冲击角度和距离,通过调节冲击角度装置(15)使得贴片装置(3)处于待测的角度和距离上;
(3)调节冲击速度,通过调节变频器(11)和出水闸阀(8),使得电磁流量计(9)和压力表(10)达到实验进行的目标冲击数值;
(4)开启温度控制装置(20),对循环水箱进行控温;
(5)开启搅拌器(4),加入实验泥沙,使泥沙浓度达到目标浓度;
(6)记录实验过程,间隔记录电磁流量计(9)、压力表(10)的读数以及循环水泵(6)的转速,保证在实验过程中各个值不发生变化;
(7)实验结束后,关停实验装置;
(8)表征贴片(26),将贴片(26)经清洗、烘干和冷却后,对贴片(26)称重并观察其微观形貌;
(9)重新安装贴片(26)进行实验,将贴片(26)再固定至相同位置,继续进行下一个同时长的实验,直至完成累计时数的磨损实验。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述步骤(8)中,清洗为超声波清洗,温度为60~65℃,清洗时长为10~15分钟,之后放入烤箱进行烘干,设置温度为65~70℃,烘干时长为2~2.5小时。
10.根据权利要求8所述的方法,其特征在于:所述步骤(8)中,所述微观形貌通过场发射扫描电子显微镜观测。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001006128A1 (en) * | 1999-07-21 | 2001-01-25 | Unitec Institute Of Technology | Multi-phase flow pumping means and related methods |
CN102562562A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-07-11 | 江苏大学 | 一种新可调吸入渣浆浓度的渣浆泵试验台 |
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CN108194385A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 浙江工业大学 | 两相流流体机械过流部件磨损性能测试装置及测试方法 |
CN109903668A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-06-18 | 桂林理工大学 | 一种多功能水泵实验装置 |
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001006128A1 (en) * | 1999-07-21 | 2001-01-25 | Unitec Institute Of Technology | Multi-phase flow pumping means and related methods |
CN102562562A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-07-11 | 江苏大学 | 一种新可调吸入渣浆浓度的渣浆泵试验台 |
CN107605761A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-01-19 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种固液两相流渣浆泵磨损试验台 |
CN108194385A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 浙江工业大学 | 两相流流体机械过流部件磨损性能测试装置及测试方法 |
CN109903668A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-06-18 | 桂林理工大学 | 一种多功能水泵实验装置 |
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CN213235479U (zh) * | 2020-09-04 | 2021-05-18 | 河海大学 | 一种多沙水流泵站离心泵磨蚀监测分析装置 |
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Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
双吸式离心泵叶片头部形状对泥沙磨损的影响;钱忠东等;《排灌机械工程学报》;20140228;第32卷(第2期);第103-107页 * |
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