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    重庆时时彩玩法心得: 一种能产生射流前缘的液体撞击试验件及试验方法.pdf

    关 键 词:
    一种 产生 射流 前缘 液体 撞击 试验 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201410187293.9

    申请日:

    2014.05.06

    公开号:

    CN103940729A

    公开日:

    2014.07.23

    当前法律状态:

    驳回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的驳回IPC(主分类):G01N 17/00申请公布日:20140723|||实质审查的生效IPC(主分类):G01N 17/00申请日:20140506|||公开
    IPC分类号: G01N17/00; G01N3/36; G01N3/02 主分类号: G01N17/00
    申请人: 上海发电设备成套设计研究院
    发明人: 汪勇; 史进渊; 杨宇; 邓志成; 危奇; 张恒涛
    地址: 200240 上海市闵行区剑川路1115号
    优先权:
    专利代理机构: 上海申汇专利代理有限公司 31001 代理人: 翁若莹
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201410187293.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2017.10.10|||2014.08.20|||2014.07.23

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的驳回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提供了一种能产生射流前缘的液体撞击试验件,由待测试材料主体和遮挡屏组成,遮挡屏上相邻的两个表面与待测试材料主体的一个表面形成Z字型结构。本发明还提供了一种能产生射流前缘的液体撞击试验方法,利用射流通过遮挡屏的边缘来产生射流前缘,获得射流前缘撞击待测试材料主体表面的效果;通过调整试验件的安装角度,得到不同角度的液固撞击的侵蚀效果。相比传统的试验件,其模仿射流前缘撞击的效果符合实际,试验结果能够揭示液固高速撞击产生破坏的机理,且具有结构简单、易于实施的特点。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种能产生射流前缘的液体撞击试验件,其特征在于:由待测试材料主体(A)和遮挡屏(C)组成,遮挡屏(C)上相邻的两个表面与待测试材料主体(A)的一个表面形成Z字型结构。

    2.  如权利要求1所述的一种能产生射流前缘的液体撞击试验件,其特征在于:所述待测试材料主体(A)下部设有安装孔(I)。

    3.  如权利要求1或2所述的一种能产生射流前缘的液体撞击试验件,其特征在于:所述遮挡屏(C)采用与待测试材料主体(A)相同或不同的材料制成。

    4.  如权利要求1或2所述的一种能产生射流前缘的液体撞击试验件,其特征在于:所述遮挡屏(C)采用耐液体侵蚀陶瓷或司太立合金材料制成。

    5.  一种能产生射流前缘的液体撞击试验方法,其特征在于:采用权利要求1所述的能产生射流前缘的液体撞击试验件,该方法由以下3个步骤组成:
    步骤1:将权利要求1所述的能产生射流前缘的液体撞击试验件安装在旋转试验件多次液固撞击试验装置上;
    步骤2:根据试验需要的液固撞击角度,调整试验件的安装角度;
    步骤3:试验开始,稳态射流(B)冲击在试验件的遮挡屏(C)的表面(D)上;随着试验件继续前进,当射流中心走过遮挡屏(C)的边缘(E)时,射流前缘(G)重新生成并撞向待测试材料主体的表面(F),射流前缘(G)与待测试材料主体的表面(F)发生碰撞。

    6.  如权利要求5所述的一种能产生射流前缘的液体撞击试验方法,其特征在于:所述步骤1中,试验件通过待测试材料主体(A)下部的安装孔(I)安装在旋转试验件多次液固撞击试验装置上。

    7.  如权利要求5所述的一种能产生射流前缘的液体撞击试验方法,其特征在于:所述步骤2中,根据试验需要的液固撞击角度,调整试验件的安装角度的方法为:
    设试验件以绝对速度u运动,射流以绝对速度c运动,射流速度c与试验件运动相反方向的夹角为α,根据余弦定理,计算得到射流与试验件的相对速度W:
    w=u2+v2-2uvcos(180-α)]]>
    射流与试验件的相对速度w与试验件运动相反方向的夹角β由下式求得:
    β=arcsin(c cos(90-α)w)]]>
    设试验需要的液固撞击角度为θ,则试验件的安装角度γ=180°-β-θ。

    说明书

    说明书一种能产生射流前缘的液体撞击试验件及试验方法
    技术领域
    本发明涉及一种具有新形式的用于测试材料抵抗液体撞击效果的试验件及试验方法,属于材料抵抗液体撞击性能试验技术领域。
    背景技术
    液体高速撞击固体材料表面,将对固体材料产生侵蚀作用。汽轮机的低压末级动叶工作在湿蒸汽区,静叶表面凝结的水膜被气流撕裂成二次水滴后,可能与动叶间产生300~700m/s的高速撞击,对动叶材料产生强烈的水蚀作用。与之类似,飞机在高速穿过云层、雨区时,表面材料容易受到水滴撞击。水滴与飞机之间极高的相对速度会造成观察窗、雷达罩等构件的变形和破坏,从而导致仪器的失效甚至威胁飞行安全。在工程上,通过建立旋转试验台,用试验的方式来研究液固高速撞击过程中流体和材料的动力学行为、材料的损伤机理以及材料抵抗液体撞击的效果。
    现有技术中,对于材料抵抗液体撞击的效果往往通过旋转试验件多次液固撞击试验装置,采用平板、圆柱或者翼型试验件。在使用射流撞击来测试材料的抗侵蚀效果时,这类试验件无法模拟射流的前缘或者是液滴的撞击效果。
    发明内容
    本发明要解决的技术问题是提供一种能够安装在旋转试验件多次液固撞击试验装置上,模拟射流前缘对材料相同位置的重复撞击效果的试验件及试验方法。
    为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是提供一种能产生射流前缘的液体撞击试验件,其特征在于:由待测试材料主体和遮挡屏组成,遮挡屏上相邻的两个表面与待测试材料主体的一个表面形成Z字型结构。
    优选地,所述待测试材料主体下部设有安装孔。
    优选地,所述遮挡屏采用与待测试材料主体相同或不同的材料制成。
    优选地,所述遮挡屏采用耐液体侵蚀陶瓷或司太立合金材料制成。
    本发明还提供了一种能产生射流前缘的液体撞击试验方法,其特征在于:采用上述能产生射流前缘的液体撞击试验件,该方法由以下3个步骤组成:
    步骤1:将试验件安装在旋转试验件多次液固撞击试验装置上;
    步骤2:根据试验需要的液固撞击角度,调整试验件的安装角度;
    步骤3:试验开始,稳态射流冲击在试验件的遮挡屏的表面上;随着试验件继续前进,当射流中心走过遮挡屏的边缘时,射流前缘重新生成并撞向待测试材料主体的表面,射流前缘与待测试材料主体的表面发生碰撞。
    优选地,所述步骤1中,试验件通过待测试材料主体下部的安装孔安装在旋转试验件多次液固撞击试验装置上。
    优选地,所述步骤2中,根据试验需要的液固撞击角度,调整试验件的安装角度的方法为:
    设试验件以绝对速度u运动,射流以绝对速度c运动,射流速度c与试验件运动相反方向的夹角为α,根据余弦定理,计算得到射流与试验件的相对速度w:
    w=u2+v2-2uvcos(180-α)]]>
    射流与试验件的相对速度w与试验件运动相反方向的夹角β由下式求得:
    β=arcsin(c cos(90-α)w)]]>
    设试验需要的液固撞击角度为θ,则试验件的安装角度γ=180°-β-θ。
    本发明提供的能产生射流前缘的液体撞击试验件,具有遮挡屏结构,遮挡屏可以与待测试材料主体做成整体或分体结构;试验件利用射流通过遮挡屏的边缘来产生射流前缘,获得射流前缘撞击待测试材料主体表面产生的水锤力和侧向剪切力,达到加速液体撞击试验的效果;通过调整试验件的安装角度,得到不同角度的液体撞击固体的侵蚀效果。
    相比传统的平板、圆柱或翼型试验件,本发明提供的试验件模仿射流前缘撞击的效果符合实际,试验结果能够揭示液固高速撞击产生破坏的机理,且具有结构简单、易于实施的特点,可广泛应用于液固高速撞击的材料性能测试和液体撞击侵蚀机理的研究。
    附图说明
    图1为本发明提供的能产生射流前缘的液体撞击试验件示意图;
    图2为射流撞击遮挡屏的示意图;
    图3为射流前缘重新产生,撞向待测试材料主体表面的示意图;
    图4为射流前缘撞击待测试材料主体表面的示意图;
    图5为稳态射流撞击待测试材料主体表面的示意图。
    具体实施方式
    为使本发明更明显易懂,兹以一优选实施例,并配合附图作详细说明如下。
    图1为本发明提供的能产生射流前缘的液体撞击试验件示意图,所述的试验件为某型待测试钢材料试验件,由待测试材料主体A和遮挡屏C共同构成。遮挡屏C通过在待测试钢材料主体的一个表面堆焊司太立合金而形成,遮挡屏C上相邻的两个表面与待测试材料主体A的所述表面形成Z字型结构,Z字形的中间连线不被射流撞击,当然Z字的三条线并不一定要是直线。为了便于装夹,待测试材料主体A下部设计了两个安装孔I。
    能产生射流前缘的液体撞击试验方法,包括如下3个步骤:
    步骤1:通过两个安装孔L将本发明提供的能产生射流前缘的液体撞击试验件安装在旋转试验件多次液固撞击试验装置上,旋转试验件多次液固撞击试验装置根据美国材料协会标准G73-10设计制造。
    步骤2:将试验件以绝对速度u=342m/s运动,射流B以绝对速度c=322m/s运动,射流速度c与试验件运动相反方向的夹角为α=51°。在初始时刻试验件与射流的位置如图2所示。根据余弦定理,可以计算得到射流相对试验件的速度为
    w=u2+v2-2uvcos(180-α)=599.4m/s]]>
    射流与试验件的相对速度w与试验件运动相反方向的夹角β由下式求得

    可以根据计算得到的射流与试验件的相对速度w,及其方向角β,来调整试验件的安装角度γ,从而产生不同的液固撞击角度θ。本实施例中,液固撞击角度θ=90°,试验件的安装角γ=90°-β=65.3°。
    步骤3:在图2所示的初始时刻,稳态射流B冲击在试验件的由司太立合金构成的遮挡屏C的表面D上。随着试验件继续前进,如图3所示,当射流中心线走过了遮挡屏C的所述相邻两个表面连接处的边缘E时,射流前缘G在很短时间内重新生成并撞向待测试材料主体的表面F。射流前缘与待测试材料主体的表面F发生碰撞,如图4所示,射流在H部位与待测试材料主体的表面F发生撞击。在初始很短的时间内,稳态射流B与待测试材料主体表面F撞击产生的 液体激波附着在待测试材料主体表面,此时没有侧向的水溅出,将产生水锤力和侧向剪切力,从而实现用液体射流来模拟液滴撞击固体表面,加快了液体对固体表面侵蚀的试验效果。如图5所示,经过了射流前缘与待测试材料主体表面的撞击之后,射流与待测试材料主体表面继续进行稳态射流冲击,不再具有射流前缘的撞击效果。
    相比传统的平板、圆柱或翼型试验件,本发明提供的试验件模仿射流前缘撞击的效果符合实际,相比传统试件能产生3倍的前缘冲击力,具有加速液体撞击侵蚀试验的功能,试验结果能够揭示液固高速撞击产生破坏的机理,具有工程应用价值。
    本试验件结构简单,易于实施,可广泛应用于液固高速撞击的材料性能测试和液体撞击侵蚀机理的研究。

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    本文标题:一种能产生射流前缘的液体撞击试验件及试验方法.pdf
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