無錫信迪橢圓鋼管有限公司
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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一定量的回彈現象。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控管形測量機來測定出回彈量的有關參數,然后再通過一些公式計算得出回彈后的成形半徑,然后依據這個數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。
此外,以上變化規律還受到了固體顆粒質量流量的影響。當固體顆粒質量流量為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,因為固體顆粒質量流量較低時,流體內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目增加,沖蝕率的增長速率也將大大提高,且當顆粒質量流量為2.5kg/5時,沖蝕率的增長接近指數分布。總之,提高顆粒質量流量,進口流速與錐形管沖蝕率的關系由接近線性分布發展到接近指數分布。
在錐形管進口流速為10m/s,顆粒質量流量為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及強度下降。
此外,顆粒直徑與錐形管沖蝕率的關系還受到固體顆粒質量流量的影響。固體顆粒質量流量越高,錐形管沖蝕率下降趨勢越明顯。當顆粒質量流量為0.5kg/s時,錐形管沖蝕率變化趨于平緩,變化幅度有限;當顆粒質量流量為2.5kg/s時,錐形管沖蝕率接近于指數分布。
在固體顆粒直徑為50μm的工況下,流體流速為2~10m/s時,改變錐形管內固體顆粒質量流量,研究了固體顆粒質量流量對錐形管沖蝕率的影響,模擬結果。
隨著固體顆粒質量流量的增大,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,質量流量的上升只會使固體顆粒數量增加,因此基本不會提高對壁面的有效撞擊作用,顆粒數量的增長與沖蝕率呈線性關系;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系,所以隨著進口流速的增大,錐形管沖蝕速率隨顆粒質量流量上升而增大的趨勢逐漸加強。
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