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管道弯头磨损特性的研究

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研究了输送管道中气固两相流中微粒的直径、浓度和材料种类等因素对10~#钢、20~#钢、16Mn和18-8不锈钢管道弯头磨损量以及磨损率的影响。实验系统采用负压结构,风速范围在5~30m/s之间,采用不同直径的刚玉和氧化锆微粉。对实验结果进行了模拟处理,并对上述变量、弯头曲率半径与直径比和直径等因素的影响规律作了分析。

结果表明,弯头材料本身的性能对磨损结果影响最大。四种材料耐磨性依次为16Mn、20~#钢、10~#钢和18-8不锈钢。磨损率和风速之间存在指数关系,指数幂在1.2~2之间。不同尺寸、材料和硬度的磨粒将影响磨损率与风速函数关系式的幂指数。另外,对于曲率半径/管直径比值固定的弯头而言,直径大的弯头磨损率低,这与小直径弯头的表面积与体积比更大有关。

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