高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109342241A(43)申请公布日2019.02.15(21)申请号201811254916.4(22)申请日2018.10.26(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽西大街79号(72)发明人马钢马志宏李斌张玉都思哲王志勇马昌明(74)专利代理机构太原科卫专利事务所(普通合伙)14100代理人朱源武建云(51)Int.Cl.G01N3/56(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置(57)摘要本发明公开了一种高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置，包括气体主射流喷嘴、试验台架底座、水槽、注水系统、水泵、电机、冷凝器、可旋转底板、压力表、球阀、气体流量计、热电偶、止回阀、储气罐。本发明可用来研究不同材料在高温高速气体射流冲击下以及气体射流与多种工况环境耦合作用下的冲蚀规律，揭示冲蚀机理及其影响因素，可通过提高石油化工、煤化工、燃气输送、航空航天、国防等领域设备零件的质量来提高安全水平。CN109342241ACN109342241A权利要求书1/1页1.一种高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置，其特征在于：包括底座（1），所述底座（1）上四周固定有耐高温钢化玻璃围成的水槽（2），所述底座（1）上四角分别通过轴承安装四根立柱（3），该四根立柱（3）的底部通过齿轮及链条传动机构由电机驱动实现同步转动，该四根立柱（3）上安装有能够上下运动的喷嘴平台（4），即喷嘴平台（4）四周分别通过螺母安装于四根立柱（3）上；所述喷嘴平台（4）上安装气体混合腔（5），所述气体混合腔（5）端面安装有多个主射流喷嘴（6），所述主射流喷嘴（6）一侧设有氧气接口（25），所述气体混合腔（6）的高压乙炔进口（23）和高压氧气进口（24）分别通过输气软管（13）连接高压乙炔储罐（11）和高压氧气储罐（12），所述输气软管（13）上安装有压力表（14）、气体流量计（15）及止回阀（16）；所述底座（1）内表面的射流冲击场测点位置安装热电偶（10）。2.根据权利要求1所述的高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置，其特征在于：所述水槽（2）侧壁设置有多个导流槽（17），所述导流槽（17）端部设有冷凝器（18）。3.根据权利要求2所述的高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置，其特征在于：所述主射流喷嘴（6）四周设有注水环管（7），所述注水环管（7）通过四根连接臂（8）及轴承支撑于四根立柱（3）上，所述注水环管（7）内侧安装有多个注水喷头（9），所述注水环管（7）的进水口通过输水软管（19）与位于水槽（2）外的水泵（20）连接，所述输水软管（19）上安装球阀（21）。4.根据权利要求1或2或3所述的高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置，其特征在于：所述底座（1）内表面设有活动的扇形底板（22），所述扇形底板（22）通过旋转电机及传动机构驱动进行往复周期运动，所述热电偶（10）位于扇形底板（22）的射流冲击场测点位置。2CN109342241A说明书1/6页高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置技术领域[0001]本发明涉及气流冲蚀试验装置，具体为一种高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置。背景技术[0002]高温高速气体射流冲蚀现象广泛存在于石油化工、煤化工、燃气输送、航空航天、国防等领域，是造成设备零件损坏、劣化和产生安全隐患的重要原因。由于一般的试验装置难以模拟实际工况并对材料的抗高温气流冲蚀性能进行有效研究，导致相关研究资料缺乏，各类型材料的高温气体射流冲蚀机理无法明确。针对上述背景中所存在问题，本发明通过采用气体射流冲击技术，即将具有一定压力的高温气体，经一定形状的喷嘴喷出，并直接冲击试样方法进行材料抗冲蚀性能试验。发明内容[0003]本发明目的是提供一种高温高速气体射流冲蚀多功能试验装置，可以模拟实际工况中材料的冲蚀失效过程，研究不同环境耦合情况下材料的冲蚀损伤演化规律。[0004]本发明是采用如下技术方案实现的：一种高温高速气体射流多功能冲蚀试验装置，包括底座，所述底座上四周固定有耐高温钢化玻璃围成的水槽，所述底座上四角分别通过轴承安装四根立柱，该四根立柱的底部通过齿轮及链条传动机构由电机驱动实现同步转动，该四根立柱上安装有能够上下运动的喷嘴平台，即喷嘴平台四周分别通过螺母安装于四根立柱上；所述喷嘴平台上安装气体混合腔，所述气体混合腔端面安装有多个主射流喷嘴，所述主射流喷嘴一侧设有氧气接口（通过管路连接外部氧气源），所述气体混合腔的高压乙炔进口和高压氧气进口分别通过输气软管连接高压乙炔储罐和高压氧气储罐，所述输气软管上安装有压力表、气体流量计及止回阀；所述底座内表面的射流冲击场测点位置安装热电偶。[0005]优选的，所述水槽