煙氣透平葉片抗沖蝕熱態(tài)試驗分析與機理研究.pdf

1、煙氣透平作為極具價值的二次能源回收裝置，其在利用高爐爐頂煤氣具有的壓力能和熱能的基礎上，通過透平機膨脹做功轉化為機械能而驅動發(fā)電機發(fā)電。
　　煙氣透平中葉片強度和氣動特性關系到安全生產和生產效率，由于高溫氣體工質中的含塵對葉片表面產生氣固兩相沖蝕，微小顆粒長時間沖撞與研磨，造成了葉片葉形的損壞，同時嚴重破壞葉片的振動特性，因此研究沖蝕機理，采取防范對策非常關鍵和緊迫。近年來關于沖蝕的試驗范圍仍較窄，目標分散，對葉片的材質、涂層、表

2、面處理工藝等抗沖蝕措施的選用還不能形成優(yōu)選的依據(jù)，研究深度和廣度亟待加強。尤其冷態(tài)工況與熱態(tài)工況相比，試驗會有很大差別，因此有必要利用熱態(tài)風洞試驗臺，在選材、試驗參數(shù)等方面開展更加廣泛的熱態(tài)試驗。本研究將有如下部分組成：
　　(1)熱態(tài)試驗臺的建設
　　采用引風開式、穩(wěn)定段顆?？煽赝迫?、靶件與顆粒噴口節(jié)距可調的熱態(tài)氣固兩相風洞，滿足稀相氣固兩相亞音速(M<0.3)流體在全沖角、多性狀顆粒、變粒徑、變溫度條件下的葉片材質沖蝕試

3、驗要求；試驗臺采用計算機通訊，實現(xiàn)試驗現(xiàn)場各儀器控制，通過人機界面，直接全局觀測各試驗段的試驗情況，及時、方便地調節(jié)風機和風道加熱器的參數(shù)設定值，采集試驗數(shù)據(jù)。本試驗臺試驗工況穩(wěn)定，并能滿足高效地分析不同葉片材質在不同工況下沖蝕磨損的試驗研究需要。
　　(2)試驗研究
　　在稀相,氣流馬赫數(shù)<0.3的條件下，試驗分別以合金鋼葉片基材及其噴丸強化后的試件為熱態(tài)沖蝕試驗對象，溫度為200℃和300℃，沖蝕試驗沖角10°～90°，