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摘 要： 不同工况中的流体机械冲蚀磨损特性也各不相同，在实际工作过程中具有多种影响因素，并且此因素并不是单一进行作用，在复杂工况中也具有共同作用。不同磨粒和不同参数中对于不流体机械磨损特性影响的作用要以实际的工作情况，对不同工况中流体机械磨损特性进行确定。基于此，本文就对不同工况中流体机械冲蚀的磨损特性进行分析。
关键词： 不同工况;流体机械冲蚀;磨损特性
在工业机械中，流体机械具有重要的作用，在流体机械运行的过程中使大量化学能转变成为能量释放，之后再转变成为机械能或者电能，不同流体机械作用原理及用途都各不相同，工作环境也不同。不管是流质温度、压力或者流量，都具有一定影响，不同工作环境对流体机械冲蚀磨损特点也不同，对于不同工况中的流体机械模型特点研究备受人们的重视，希望能够通过研究降低对于流体机械破坏及磨损。
1冲蚀磨损分析
冲蚀磨损指的是流体机械在实现流体运送过程中，因为机械表面受到流体冲击，从而使流体机械表面物质出现流失的情况。简单来说，其指的就是流体机械表面在实现固体物质流体运输过程中，固体物质和流体机械表面所出现的相对运动，流体机械表面受到固体物质冲击，从而出现磨损。冲蚀磨损为流体机械较为常见的问题[1]。根据流体介质种类实现分类，主要包括：
（1）泥浆喷嘴冲蚀。此属于较为常见的冲蚀磨损方式，主要是因为流体在有液体运送过程中，因为液体中具有固体杂质，从而导致流体机械表面出现磨损，此种磨损多出现在矿山开采、石油管道的机械中。
（2）喷砂型喷嘴冲蚀。其指的是具有大量固体粒子打击导致磨损，在航空企业中的发动机叶片就会后道喷砂喷嘴冲蚀。
（3）水滴冲蚀、雨蚀主要是因为高速液体对于机械材料表面出现磨损，比如飞行器在露天防止会因为高速的雨滴冲蚀导致磨损。
（4）气蚀性喷嘴冲蚀指的是因为液体受到外界条件变化的影响，从而变为气泡、气体，或者气泡泯灭过程中对于机械表面所出现的磨损。
以上四种磨损都具有不同的特点，在日常工程机械中要实际流体机械比较容易受到的冲蚀磨损类型，使用针对性降低冲蚀磨损方法，以此使流体机械使用寿命得到延长[2]。
2不同工况下流体机械冲蚀的磨损特性
2.1磨粒形状
流体介质在流体机械中传输时，因为流体中的固体介质形状各不相同，所以对流体机械磨损特性要求也不同。如果磨粒棱角比较多，那么会加重流体机械冲蚀磨损特性。和椭圆形或者圆形磨粒对比，磨粒棱角较多的话，在相同冲击力及冲击角度中对于流体机械冲蚀磨损的特性要比椭圆形、圆形要高好几倍，利用实验室设备的具体观察及测试可以看出来，多棱角磨粒对于流体机械表面的作用力主要为切削表现方式，椭圆形及圆形磨粒为犁削变形方式。
2.2磨粒粒度
磨粒粒度也是导致流体机械冲蚀磨损的主要原因，磨粒粒度在影响流体机械磨损特点方面主要包括：其一，不同的磨粒尺寸。磨粒尺寸的不断提高，其对流体机械磨损程度并不是不断的提高，其中具有临界值，此临界值存在的情况就是磨损尺寸效应。其二，不同的脆性材料也会对磨粒对于流体机械磨损程度造成影响，不同脆性材料在遭受到同种磨粒冲蚀的时候，磨损特性也各不相同，其遵守的變化规律也各不相同。另外，同个磨粒因为不同的力度分布，导致不同的磨损特性，其与磨粒粒度分布具有密切的关系[3]。
2.3工质温度
流体机械在工作过程中的温度也会对磨粒对于流体机械磨损特性造成影响，但是环境温度对于磨损特性影响比较复杂，因为不同的流体介质中固体的磨粒各有不同，并且流体机械材质也各有不同，此都会对温度影响的磨损特性造成影响。部分会在温度升高过程中升高，部分会降低，部分会将温度变化惰性充分的展现出来，和温度变化没有关系。温度升高所导致磨损程度较为严重，主要是因为在高温中对流体机械材料特性有所改变，使磨粒屈服程度造成了降低。部分对于温度变化没有影响，主要是因为流体机械内壁实现氧化膜的生成，一般此种氧化膜较为坚硬，为流体机械提供了保护，使流体机械表面抗磨损能力得到了提高[4]。
2.4固体磨粒冲击速度
在不同工况中，流体机械内部的流体流速都是各不相同的。磨粒在流体中的不同速度对流体机械磨损特性也各有不同，对低压低速流体介质来说，流体的磨粒对于流体机械没有磨损，磨粒在触碰流体机械内部时候出现变形，但是在短时间内就会恢复。在磨粒冲击速度超过一定数值时，对流体机械表面磨损的程度为正比关系，冲击速度越大，对于流体机械磨损程度也就会越严重。不同材质的比例系数也具有一定的差别，通过相应的实验数据表示，陶瓷材料系数为3，金属要比陶瓷材料小。
2.5冲击角度
此冲击角度指的是流体中固体粒子对流体机械表面冲击时候，固体磨粒冲击方向及流体机械磨损面出现的夹角。以此可以看出来，不同的冲击角度对于流体机械磨损特性都各有不同，并不是角度和垂直方向越接近，磨损就会越严重。相关研究表示，冲击角度对机械磨损程度与流体机械磨损面材料具有密切的关系。对脆性材料来说，在冲击角度接近于90°的时候，磨损程度就会严重。对塑性材料来说，冲击角度具有中间值，此值在不同材料中有不同的差异，一般都是在15°-40°之间，导致磨损情况较为严重[5]。
2.6摩擦系数
使用传统石棉模组材料制作的汽车制动器衬片不仅污染环境，还会导致癌症，工作寿命较低，在250℃以上工作的时候具有热衰退的情况。炭纤维含量是对摩阻材料摩擦性能影响的主要因素，相关实验结果表示，在碳纤维含量比较低的时候，摩擦系数和磨损率在炭纤维含量不断增加过程中降低;相反，就会增加。碳纤维和基体粘结力与表面性质具有密切的关系，没有通过表面改性处理的碳纤维，因为表面惰性，和粘结剂的相容性比较差，导致摩阻材料抗剪强度较低。在实现碳纤维表面改性处理之后，会降低沉积物，提高表面粗糙度，以此使强度及摩擦系数得到提高，对锚固作用的提高是非常有利的。
2.7材料硬度
此方面的硬度主要包括磨粒材料及流体介质，硬度影响流体机械冲蚀磨损特性主要为：此磨粒及流体介质硬度和流体机械表面硬度比值比较小，对塑性材料来说，在磨粒硬度和流体机械材料硬度的比为1：2的时候，冲蚀磨损程度和比值具有负相关的关系。在两者比为1：2小的时候，为正相关关系。也就是在比值增加过程中，磨损程度也在不断的扩大[6]。
3结束语
流体机械过流部件破坏的主要原因就是冲蚀磨损，在水轮机、水泵输送含沙水流的时候，叶轮冲蚀磨损破坏程度备受国内外研究学者的重视。通过本文研究表示，流体机械是通过流体作为介质实现能量转换的机械，其中的对流体机械冲蚀影响的因素较多，其相互都是在影响的，在实际生产过程中还实现主次权衡，选择合适的材料，实现实际生产的指导。
参考文献
[1]王成泽. 风沙环境下风力机叶片的冲蚀磨损特性研究[D]. 兰州理工大学， 2016.
[2]朱宝正. 不同工况下流体机械冲蚀磨损特性分析[J]. 工业c， 2015，12（4）：00260-00260.
[3]杨霞. 浅析不同工况下流体机械冲蚀的磨损特性[J]. 科技创新与应用， 2013，21（30）：42-42.
[4]庞佑霞， 李彬， 刘厚才，等. 流体机械叶轮常用材料冲蚀与空蚀交互磨损特性研究[J]. 润滑与密封， 2013，11（12）：23-26.
[5]邓杨. 基于流体机械工况的冲蚀磨损特性研究[J]. 科研：00192-00192.
[6]焦黎明. Cr22Ni6Mo材料制备及模拟酸性工况冲蚀磨损特性研究[D]. 哈尔滨理工大学， 2013.
关键词： 不同工况;流体机械冲蚀;磨损特性
在工业机械中，流体机械具有重要的作用，在流体机械运行的过程中使大量化学能转变成为能量释放，之后再转变成为机械能或者电能，不同流体机械作用原理及用途都各不相同，工作环境也不同。不管是流质温度、压力或者流量，都具有一定影响，不同工作环境对流体机械冲蚀磨损特点也不同，对于不同工况中的流体机械模型特点研究备受人们的重视，希望能够通过研究降低对于流体机械破坏及磨损。
1冲蚀磨损分析
冲蚀磨损指的是流体机械在实现流体运送过程中，因为机械表面受到流体冲击，从而使流体机械表面物质出现流失的情况。简单来说，其指的就是流体机械表面在实现固体物质流体运输过程中，固体物质和流体机械表面所出现的相对运动，流体机械表面受到固体物质冲击，从而出现磨损。冲蚀磨损为流体机械较为常见的问题[1]。根据流体介质种类实现分类，主要包括：
（1）泥浆喷嘴冲蚀。此属于较为常见的冲蚀磨损方式，主要是因为流体在有液体运送过程中，因为液体中具有固体杂质，从而导致流体机械表面出现磨损，此种磨损多出现在矿山开采、石油管道的机械中。
（2）喷砂型喷嘴冲蚀。其指的是具有大量固体粒子打击导致磨损，在航空企业中的发动机叶片就会后道喷砂喷嘴冲蚀。
（3）水滴冲蚀、雨蚀主要是因为高速液体对于机械材料表面出现磨损，比如飞行器在露天防止会因为高速的雨滴冲蚀导致磨损。
（4）气蚀性喷嘴冲蚀指的是因为液体受到外界条件变化的影响，从而变为气泡、气体，或者气泡泯灭过程中对于机械表面所出现的磨损。
以上四种磨损都具有不同的特点，在日常工程机械中要实际流体机械比较容易受到的冲蚀磨损类型，使用针对性降低冲蚀磨损方法，以此使流体机械使用寿命得到延长[2]。
2不同工况下流体机械冲蚀的磨损特性
2.1磨粒形状
流体介质在流体机械中传输时，因为流体中的固体介质形状各不相同，所以对流体机械磨损特性要求也不同。如果磨粒棱角比较多，那么会加重流体机械冲蚀磨损特性。和椭圆形或者圆形磨粒对比，磨粒棱角较多的话，在相同冲击力及冲击角度中对于流体机械冲蚀磨损的特性要比椭圆形、圆形要高好几倍，利用实验室设备的具体观察及测试可以看出来，多棱角磨粒对于流体机械表面的作用力主要为切削表现方式，椭圆形及圆形磨粒为犁削变形方式。
2.2磨粒粒度
磨粒粒度也是导致流体机械冲蚀磨损的主要原因，磨粒粒度在影响流体机械磨损特点方面主要包括：其一，不同的磨粒尺寸。磨粒尺寸的不断提高，其对流体机械磨损程度并不是不断的提高，其中具有临界值，此临界值存在的情况就是磨损尺寸效应。其二，不同的脆性材料也会对磨粒对于流体机械磨损程度造成影响，不同脆性材料在遭受到同种磨粒冲蚀的时候，磨损特性也各不相同，其遵守的變化规律也各不相同。另外，同个磨粒因为不同的力度分布，导致不同的磨损特性，其与磨粒粒度分布具有密切的关系[3]。
2.3工质温度
流体机械在工作过程中的温度也会对磨粒对于流体机械磨损特性造成影响，但是环境温度对于磨损特性影响比较复杂，因为不同的流体介质中固体的磨粒各有不同，并且流体机械材质也各有不同，此都会对温度影响的磨损特性造成影响。部分会在温度升高过程中升高，部分会降低，部分会将温度变化惰性充分的展现出来，和温度变化没有关系。温度升高所导致磨损程度较为严重，主要是因为在高温中对流体机械材料特性有所改变，使磨粒屈服程度造成了降低。部分对于温度变化没有影响，主要是因为流体机械内壁实现氧化膜的生成，一般此种氧化膜较为坚硬，为流体机械提供了保护，使流体机械表面抗磨损能力得到了提高[4]。
2.4固体磨粒冲击速度
在不同工况中，流体机械内部的流体流速都是各不相同的。磨粒在流体中的不同速度对流体机械磨损特性也各有不同，对低压低速流体介质来说，流体的磨粒对于流体机械没有磨损，磨粒在触碰流体机械内部时候出现变形，但是在短时间内就会恢复。在磨粒冲击速度超过一定数值时，对流体机械表面磨损的程度为正比关系，冲击速度越大，对于流体机械磨损程度也就会越严重。不同材质的比例系数也具有一定的差别，通过相应的实验数据表示，陶瓷材料系数为3，金属要比陶瓷材料小。
2.5冲击角度
此冲击角度指的是流体中固体粒子对流体机械表面冲击时候，固体磨粒冲击方向及流体机械磨损面出现的夹角。以此可以看出来，不同的冲击角度对于流体机械磨损特性都各有不同，并不是角度和垂直方向越接近，磨损就会越严重。相关研究表示，冲击角度对机械磨损程度与流体机械磨损面材料具有密切的关系。对脆性材料来说，在冲击角度接近于90°的时候，磨损程度就会严重。对塑性材料来说，冲击角度具有中间值，此值在不同材料中有不同的差异，一般都是在15°-40°之间，导致磨损情况较为严重[5]。
2.6摩擦系数
使用传统石棉模组材料制作的汽车制动器衬片不仅污染环境，还会导致癌症，工作寿命较低，在250℃以上工作的时候具有热衰退的情况。炭纤维含量是对摩阻材料摩擦性能影响的主要因素，相关实验结果表示，在碳纤维含量比较低的时候，摩擦系数和磨损率在炭纤维含量不断增加过程中降低;相反，就会增加。碳纤维和基体粘结力与表面性质具有密切的关系，没有通过表面改性处理的碳纤维，因为表面惰性，和粘结剂的相容性比较差，导致摩阻材料抗剪强度较低。在实现碳纤维表面改性处理之后，会降低沉积物，提高表面粗糙度，以此使强度及摩擦系数得到提高，对锚固作用的提高是非常有利的。
2.7材料硬度
此方面的硬度主要包括磨粒材料及流体介质，硬度影响流体机械冲蚀磨损特性主要为：此磨粒及流体介质硬度和流体机械表面硬度比值比较小，对塑性材料来说，在磨粒硬度和流体机械材料硬度的比为1：2的时候，冲蚀磨损程度和比值具有负相关的关系。在两者比为1：2小的时候，为正相关关系。也就是在比值增加过程中，磨损程度也在不断的扩大[6]。
3结束语
流体机械过流部件破坏的主要原因就是冲蚀磨损，在水轮机、水泵输送含沙水流的时候，叶轮冲蚀磨损破坏程度备受国内外研究学者的重视。通过本文研究表示，流体机械是通过流体作为介质实现能量转换的机械，其中的对流体机械冲蚀影响的因素较多，其相互都是在影响的，在实际生产过程中还实现主次权衡，选择合适的材料，实现实际生产的指导。
参考文献
[1]王成泽. 风沙环境下风力机叶片的冲蚀磨损特性研究[D]. 兰州理工大学， 2016.
[2]朱宝正. 不同工况下流体机械冲蚀磨损特性分析[J]. 工业c， 2015，12（4）：00260-00260.
[3]杨霞. 浅析不同工况下流体机械冲蚀的磨损特性[J]. 科技创新与应用， 2013，21（30）：42-42.
[4]庞佑霞， 李彬， 刘厚才，等. 流体机械叶轮常用材料冲蚀与空蚀交互磨损特性研究[J]. 润滑与密封， 2013，11（12）：23-26.
[5]邓杨. 基于流体机械工况的冲蚀磨损特性研究[J]. 科研：00192-00192.
[6]焦黎明. Cr22Ni6Mo材料制备及模拟酸性工况冲蚀磨损特性研究[D]. 哈尔滨理工大学， 2013.