本發(fā)明涉及材料抗空蝕性能測試裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于固液兩相流工況的材料抗空蝕性能測試裝置。

背景技術(shù)：

我國大多數(shù)河流都存在含沙量大的特點(diǎn)，含沙水容易對水機(jī)過流部件產(chǎn)生磨損和空蝕的聯(lián)合破壞，極大的降低了水機(jī)的效率和使用壽命。目前，超聲波振動氣蝕機(jī)在試驗液體中加沙是研究材料在固液兩相流工況下抗空蝕性能的常用設(shè)備之一，但在實際實驗過程中面臨著一系列問題：實驗過程中，泥沙介質(zhì)會沉積在試件表面，使得溶液中泥沙介質(zhì)的濃度低于實驗所要求的濃度，從而導(dǎo)致測得的實驗結(jié)果不準(zhǔn)確。此外，現(xiàn)有的超聲波振動氣蝕機(jī)都配有一個外置恒溫箱，通過循環(huán)水來達(dá)到使容器中液體的恒溫的目的，由于恒溫箱體積較大，并且要經(jīng)常更換循環(huán)水，使得氣蝕機(jī)的成本增加而且實驗的工序繁瑣。

中國專利公開號、cn102914480a、公開了一種氣固液三相流沖蝕試驗機(jī)，該試驗機(jī)可以模擬鉆井過程和管道運(yùn)輸過程中氣體、液體和固體對材料的沖蝕作用，中國專利公開號、cn102854078a、公開了一種磨蝕試驗機(jī)，該磨蝕試驗機(jī)可以對材料的磨蝕性能進(jìn)行探究。但上述兩個試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，對含沙介質(zhì)濃度的調(diào)控難度較大，并且無法控制實驗溫度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種用于固液兩相流工況的材料抗空蝕性能測量裝置，能夠保證溶液中的泥沙不沉積在試件表面，并且無需對恒溫箱經(jīng)常更換循環(huán)水，減少實驗的工序。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種用于固液兩相流工況的材料抗空蝕性能測試裝置，其特征在于，包括容器、濾網(wǎng)、恒溫裝置、循環(huán)泵和橡膠軟管，所述容器為圓柱形雙層容器，容器上設(shè)有相切于容器內(nèi)壁面且相對分布的圓柱形進(jìn)口管和圓柱形出口管，所述進(jìn)口管和出口管的朝向相反，濾網(wǎng)為圓柱形并置于容器內(nèi)，濾網(wǎng)緊貼于容器的內(nèi)壁面，并完全覆蓋容器內(nèi)壁面上的進(jìn)出口管；

所述恒溫裝置、容器與循環(huán)泵通過管路組成一個循環(huán)管路系統(tǒng)，恒溫裝置與容器的進(jìn)口管連接，容器的出口管與循環(huán)泵連接，循環(huán)泵與恒溫裝置連接。

優(yōu)選地，所述循環(huán)管路系統(tǒng)的管路連接處設(shè)有可調(diào)節(jié)直徑的密封環(huán)。

優(yōu)選地，所述恒溫裝置具有可調(diào)節(jié)溫度和可調(diào)節(jié)流量的功能，恒溫裝置通過可調(diào)節(jié)支架固定于隔音裝置的底端。

優(yōu)選地，所述循環(huán)泵具有可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的功能，循環(huán)泵通過可調(diào)節(jié)支架固定于隔音裝置的底端。

優(yōu)選地，所述進(jìn)口管和出口管均為玻璃管。

本發(fā)明的有益效果：

1)本發(fā)明用于固液兩相流工況的材料抗空蝕性能測量裝置，沙粒不會沉淀在試件表面，使得溶液內(nèi)沙粒的濃度滿足試驗要求，同時會增加磨損效果；

2)本發(fā)明恒溫裝置無需經(jīng)常更換循環(huán)水，使得整個裝置更加簡單且體積更小，減少了實驗成本和工序。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述一種用于固液兩相流工況的材料抗空蝕性能測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所述一種用于固液兩相流工況的材料抗空蝕性能測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明所述容器的結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：

1.容器；2.濾網(wǎng)；3.恒溫裝置；4.循環(huán)泵；5.橡膠軟管；6.試件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

如圖1和圖2所示，本發(fā)明所述的一種用于固液兩相流工況的材料抗空蝕性能測試裝置，包括容器1、濾網(wǎng)2、恒溫裝置3、循環(huán)泵4和橡膠軟管5，如圖3所示，所述容器1為圓柱形雙層容器，根據(jù)空蝕機(jī)的變幅桿直徑d1、濾網(wǎng)安裝和溫度控制等因素，容器1的尺寸參數(shù)為內(nèi)徑5d1/3、高度2d1和壁厚d1/6。

容器1上設(shè)有兩個相切于容器1內(nèi)壁面且相對分布的圓柱形進(jìn)口管和圓柱形出口管，兩個所述進(jìn)口管和出口管均為玻璃管并且朝向相反，考慮沙粒不沉積在試件表面和容器壁厚因素，進(jìn)口管和出口管的尺寸參數(shù)為內(nèi)徑d1/3，長度4d1/3，壁厚d1/30，且中心線位于試件上表面d1/5處。

濾網(wǎng)2為可拆卸裝置，濾網(wǎng)2可以根據(jù)實驗要求孔徑的大小進(jìn)行更換，為便于安裝，濾網(wǎng)2為圓柱形，實驗時，先將試件6清洗、編號、稱重和記錄后，先將濾網(wǎng)2置于容器1內(nèi)，濾網(wǎng)2的下端位于試件6和容器1內(nèi)壁之間的縫隙內(nèi)，使濾網(wǎng)2下端被固定，濾網(wǎng)2的上端依靠固體膠固定于容器1的內(nèi)壁上，濾網(wǎng)2能夠完全覆蓋容器上的進(jìn)口管和出口管的管口。

循環(huán)泵4為具有可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速功能的電子泵，所述恒溫裝置3具有可調(diào)節(jié)溫度和可調(diào)節(jié)流量功能的電子長方體裝置，循環(huán)泵4和恒溫裝置3均通過可調(diào)節(jié)支架固定于隔音裝置的底端。

恒溫裝置3、容器1與循環(huán)泵4通過管路組成一個循環(huán)管路系統(tǒng)，恒溫裝置3與容器1的進(jìn)口管通過橡膠軟管5連接，容器1的出口管與循環(huán)泵4通過橡膠軟管5連接，循環(huán)泵4與恒溫裝置3通過橡膠軟管5連接，所有連接處還設(shè)有可調(diào)節(jié)直徑的密封環(huán)進(jìn)行固定。

將容器1置于可調(diào)節(jié)支架上，調(diào)節(jié)好高度，加入所需要濃度的含沙介質(zhì)溶液，調(diào)節(jié)恒溫裝置3至實驗要求溫度，調(diào)節(jié)循環(huán)泵4至實驗要求轉(zhuǎn)速，進(jìn)行實驗，可實現(xiàn)實驗要求。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種用于固液兩相流工況的材料抗空蝕性能測試裝置，包括容器、濾網(wǎng)、恒溫裝置、循環(huán)泵和橡膠軟管，所述容器為圓柱形雙層容器，容器上設(shè)有相切于容器內(nèi)壁面且相對分布的圓柱形進(jìn)口管和出口管，所述進(jìn)口管和出口管的朝向相反，濾網(wǎng)為圓柱形并置于容器內(nèi)，濾網(wǎng)緊貼于容器的內(nèi)壁面，所述恒溫裝置、容器與循環(huán)泵通過管路組成一個循環(huán)管路系統(tǒng)。本發(fā)明實驗時，沙粒不會沉淀在試件表面，使得溶液內(nèi)沙粒的濃度滿足試驗要求，同時會增加磨損效果，并且本發(fā)明中的恒溫裝置無需經(jīng)常更換循環(huán)水，使得整個裝置更加簡單且體積更小，減少了實驗成本和工序。

技術(shù)研發(fā)人員：王勇;陳杰;劉厚林;董亮;談明高;王凱;羅凱凱
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.09
技術(shù)公布日：2017.07.04