[发明专利]一种用于测量材料抗气蚀性能的试验台

说明书

技术领域

本发明属于流体机械实验领域，尤其是涉及一种用于测量材料抗气蚀性能的试验台。

背景技术

空蚀也称气蚀，是指当液体在与固体表面接触处的压力低于它的饱和蒸汽压力时，将在 固体表面附近形成气泡。另外，溶解在液体中的气体也可能析出而形成气泡。随后，当气泡 流动到液体压力超过气泡压力的地方时，气泡便溃灭，在溃灭瞬时产生极大的冲击力和高温。 固体表面经受这种冲击力的多次反复作用，材料发生疲劳脱落，使表面出现小凹坑，进而发 展成海绵状。严重的其实可在表面形成大片的凹坑，甚至穿孔。空蚀的程度以空蚀强度来衡 量。空蚀强度常用单位时间内材料的减重、减容、穿孔数和表面粗糙度变化作为特征量。空 化空蚀是以液体为介质的泵、水轮机、水泵水轮机以及螺旋桨等透平机械的两个特有流体力 学问题之一。为了保证水力机械的正常运转，需要对空化和空蚀采取防护措施，除了提高水 力机械本身的空化性能外，还需要对材料的抗空化空蚀性能进行研究，即要尽量选用抗空蚀 性能良好的材料，尤其是在叶片及其他易遭受空蚀破坏的零部件，选用抗空蚀性能良好的材 料是很重要而有效的防护空蚀侵蚀的措施。现有技术中有利用超声波气蚀实验机直接在材料 表面产生空蚀破坏来测试材料的抗气蚀性能，但其存在造价昂贵，且适用性较差的不足。

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测量材料抗气蚀性能的试验台，利用 孔板射流原理测试材料的抗气蚀性能，操作容易、测量精度较高。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种测量材料抗空蚀性能试验台，包括压力容器罐、离心泵、稳压罐和空蚀发生装置； 所述压力容器罐的出水管路通过第一管路连接离心泵的进水口；所述离心泵的出水口通过第 二管路连接稳压罐的进水口；所述稳压罐的出水口通过第三管路连接空蚀发生装置的进水口， 所述空蚀发生装置的出水口通过第四管路连接第五管路；所述第五管路连接压力容器罐的进 水管路；所述出水管路和第一管路之间设有进口调节阀门，所述第五管路和进水管路之间设 有出口调节阀门；所述第五管路上设有电磁流量计；所述第一管路、第二管路和第三管路的 测压孔均分别连接3个压力变送器的输入端，所述压力变送器和电磁流量计的输出端通过信 号线连接泵TPA测试仪；所述泵TPA测试仪的输出端与计算机连接；所述压力容器罐还连接 有真空泵，压力容器罐上设有真空表；所述离心泵连接有电机变频器；

所述空蚀发生装置包括彼此连接的前面板和后面板，所述前面板的中心设有渐缩孔；所 述后面板对应于前面板一面的中间对称开有两个矩形槽；所述第三管路为渐缩管，直径小的 一端连接前面板，直径大的一端连接稳压罐。

进一步的，所述前面板和后面板均为圆形有机玻璃板，所述前面板和后面板之间设有圆 环形橡胶垫片。

进一步的，所述前面板和后面板通过螺栓连接；所述后面板上均布有4个出水口，分别 经4个第四管路通过五通阀连接第五管路的进口端。

进一步的，所述第五管路为渐扩管，直径小的一端连接第四管路的出口，直径大的一端 连接进水管路。

进一步的，所述压力容器罐和稳压罐均为不锈钢材质；所述压力容器罐包括筒形罐体、 罐盖、罐盖吊环、给水管路、液位计、撑脚和排水管路；所述筒形罐体上部设有罐盖，所述 罐盖顶部设有取压孔，取压孔上部设有中间带螺纹孔通孔的凸台；所述罐盖上设有给水管路 和抽真空管路；所述筒形罐体底部设有撑脚和排水管路；所述筒形罐体侧面设有液位计。

进一步的，所述筒形罐体罐身为圆筒形、底部为球壳形，筒形罐体的壁厚为5mm，负压 最大为-0.1Mpa；3个撑脚均布焊接在筒形罐体底部。

进一步的，所述压力容器罐的抽真空管路通过PVC钢丝软管与真空泵的泵入口连接；所 述抽真空管路上设有抽真空快开阀门。

进一步的，所述离心泵为NISO50-32-200型单级离心泵；所述的电磁流量计型号为 DKS-LDE智能一体式电磁流量计；所述真空表的型号为YZ-100BF型；所述的真空泵为XD 型旋片式真空泵，抽气速率为40m3/h，极限真空200Pa。

本发明的有益效果：