[发明专利]一种水力机械泥沙磨损实验装置及泥沙磨损检测方法

说明书

本发明公开了一种水力机械泥沙磨损实验装置及泥沙磨损检测方法，包括检测模型主体、嵌板、入口法兰、出口法兰、流体通道、第一过流部件、第二过流部件、入口开口端和出口开口端，所述检测模型主体呈矩形，所述检测模型主体上开设流体通道，所述检测模型主体两端的侧面分别开设有流体通道的入口开口端和出口开口端，所述嵌板扣置在检测模型主体的上表面上；磨损试验结束后读取过流部件深度，磨损前的表面高度为Z1，磨损后的表面高度为Z2，两者之差即Z1‑Z2即为本次试验条件下模型表面的磨损深度；在CFD中截取流体通道试验段及设置过流不尽进行含沙水流试验，通过称重及检测磨损深度综合预估过流部件的正常运行时间。

技术领域

本发明属于水力机械磨损实验设备技术领域，主要涉及一种水力机械泥沙磨损实验装置及泥沙磨损检测方法。

背景技术

水力机械以液体为工作介质的流体机械，水力机械的工作过程，是将水能和机械能相互转换或不同能量的水之间能量传递的过程，水力机械是一类应用极为广泛的机械设备。

在水力机械制作安装之前需要对水力机械做一系列的实验验检测，在这些检测中水力机械叶轮导叶的检测室至关重要的，导叶的使用寿命直接影响到水力机械正常运转及后期维护成本，首先要对采用不同材质制作导叶样体进行实验，目前所采用的是“CN201710790699.X一种旋转圆盘泥沙磨损实验装置及方法”此项实验检测专利技术，但是此项实验检测装置方法仅仅实验了圆周方向的切线速度，并不检测出叶轮导叶磨损深度、导叶磨损范围等数据，因为在试验中从含沙水流对过流部件的磨蚀机理出发，观察到含沙水对过流部件的磨蚀程度不仅和过流部件表面的相对速度大小有关，而且还和速度的方向有关，为了解决这一问题做到和水力机械过流部件表面真实的流场一致，发明了一种水力机械泥沙磨损实验装置及泥沙磨损检测方法。

发明内容

为了解决这些问题，本发明提供了一种水力机械泥沙磨损实验装置及泥沙磨损检测方法，在CFD中截取流体通道试验段制成实验装置并在装置内设置过流部件进行含沙水流试验，通过称重及检测磨损深度综合预估过流部件的正常运行时间。

一种水力机械泥沙磨损实验装置，包括检测模型主体、嵌板、入口法兰、出口法兰、流体通道、第一过流部件、第二过流部件、入口开口端和出口开口端，所述模型主体呈矩形且主体内部开设有流体通道，所述流体通道的一端为入口开口端，另一端为出口开口端，所述模型主体的顶面滑嵌嵌板，所述模型主体两端分别法兰连接入口法兰和出口法兰，所述入口法兰连接入口法兰管且入口法兰管上竖直设置第一流量计，所述出口法兰连接出口法兰管且出口法兰管上竖直设置第二流量计，所述第一过流部件和第二过流部件横向嵌置于流体通道内。

所述流体通道横切面呈流线型，所述第一过流部件位于沿流体通道的入口端流线型折弯部，所述第二过流部件位于沿流体通道的出口端流线型折弯部；所述第一过流部件较长于第二过流部件。

所述模型主体横截面上沿流体通道两侧设置密封条，所述密封条还沿槽形流体通道环设。

所述流体通道上设置有第一嵌置槽和第二嵌置槽，所述第一过流部件底部嵌置在第一嵌置槽内，第二过流部件底部嵌置在第二嵌置槽内；所述流体通道的入口开口端连接入口法兰，所述流体通道的出口开口端连接出口法兰。

所述嵌板的一侧端面开设有滑槽，且滑槽呈凹形，所述入口法兰的法兰连接面上横置滑条，所述滑条与滑槽对称且相嵌合。

所述流体通道入口开口端上方沿所述嵌板一侧的顶面边沿置有第一法兰条，与第一法兰条水平对称的模型主体一侧的底面边沿置有第二法兰条。

所述流体通道出口开口端的上方沿所述嵌板另一侧的顶面边沿置有第三法兰条，与第三法兰条水平对称的模型主体另一侧的底面边沿置有第四法兰条。

所述密封条为橡胶条。