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第1章 绪论1

1.1 流体机械简介1

1.2 流体机械的磨损形式2

1.2.1 流体机械冲蚀磨损3

1.2.2 流体机械空蚀磨损3

1.2.3 流体机械空蚀与冲蚀交互作磨损4

1.3 流体机械磨损研究现状5

1.3.1 冲蚀磨损研究简介5

1.3.2 空蚀磨损研究简介7

1.3.3 空蚀与冲蚀交互磨损研究简介10

参考文献11

第2章 流体机械的磨损试验装置15

2.1 流体机械磨损的常用试验设备15

2.1.1 旋转喷射式冲蚀试验仪15

2.1.2 磁致伸缩仪15

2.1.3 转动空蚀仪17

2.1.4 水洞试验装置17

2.1.5 现场磨损试验装置18

2.2 转盘式磨损试验装置19

2.2.1 转盘式磨损试验装置的结构19

2.2.2 转盘式磨损试验装置参数的设计21

2.2.3 流体机械磨蚀试验方案23

2.3 喷射式冲蚀与腐蚀试验装置25

2.3.1 喷射式冲蚀与腐蚀试验装置的结构25

2.3.2 喷射式冲蚀与腐蚀试验装置的电化学测试系统26

2.3.3 喷射式冲蚀与腐蚀试验装置的数据采集及处理系统27

2.4 试验数据采集及处理系统27

2.4.1 材料磨损量测量28

2.4.2 三维磨损形貌观察28

2.4.3 微观形貌观察29

2.5 磨蚀程度的表征方法29

参考文献31

第3章 冲蚀磨损32

3.1 冲蚀磨损基础理论32

3.1.1 沙粒的动力学模型32

3.1.2 沙粒的运动方程34

3.1.3 冲蚀磨损微切削理论35

3.1.4 变形磨损理论36

3.1.5 磨损预估计模型36

3.2 冲蚀磨损数值分析36

3.2.1 数值计算几何模型及网格37

3.2.2 控制方程38

3.2.3 数值计算方法和边界条件39

3.2.4 数值计算结果分析39

3.3 冲蚀磨损的试验研究41

3.3.1 试验方案与试件规格41

3.3.2 试验过程42

3.3.3 试验结果43

3.4 冲蚀磨损的主要影响因素44

3.4.1 材料性质44

3.4.2 含沙量Cp45

3.4.3 冲蚀速度ν49

3.4.4 冲蚀角α52

3.4.5 环境温度的影响54

3.5 冲蚀磨损机理研究56

3.5.1 冲蚀磨损微观形貌观察56

3.5.2 冲蚀磨痕的形成58

3.5.3 磨痕尺寸的估算62

参考文献63

第4章 空蚀磨损64

4.1 空蚀研究理论基础64

4.1.1 空泡静力平衡核子理论64

4.1.2 空泡动力学方程66

4.1.3 空化数67

4.1.4 空蚀磨损理论67

4.1.5 材料的抗空蚀指标69

4.2 空蚀磨损的数值分析71

4.2.1 计算模型和网格划分71

4.2.2 数值分析控制方程72

4.2.3 数值计算方法和边界条件72

4.2.4 数值计算内容及结果分析73

4.3 空蚀磨损的试验研究74

4.3.1 试验设计与试件规格74

4.3.2 空蚀磨损试验过程75

4.3.3 空蚀磨损试验结果76

4.3.4 空蚀磨损试验结果正交分析77

4.4 影响空蚀磨损的主要因素80

4.4.1 材质影响80

4.4.2 时间的影响82

4.4.3 转速影响82

4.4.4 压力影响88

4.4.5 空化孔参数影响94

4.4.6 温度影响98

4.5 流体机械空蚀磨损机理98

4.5.1 空蚀的表面形貌分析99

4.5.2 空泡溃灭冲击101

4.5.3 材料表面受力分析101

4.5.4 裂缝的萌生、扩展及材料的剥落102

参考文献104

第5章 冲蚀与空蚀交互磨损105

5.1 交互磨损理论研究基础105

5.1.1 空泡和沙粒的相互作用105

5.1.2 空泡、沙粒的运动分析108

5.2 交互磨损的数值分析111

5.2.1 数值分析的控制方程111

5.2.2 数值分析几何模型与网格划分114

5.2.3 数值分析参数设置115

5.2.4 数值分析结果119

5.3 交互磨损试验122

5.3.1 试验设计与试件规格122

5.3.2 交互磨损试验设计122

5.3.3 交互磨损试验结果125

5.4 交互磨损的主要影响因素分析129

5.4.1 材料的影响129

5.4.2 时间的影响132

5.4.3 沙粒浓度的影响133

5.4.4 流场压力的影响135

5.4.5 冲蚀角的影响144

5.4.6 冲蚀速度的影响152

5.4.7 空化孔参数的影响158

5.5 交互磨损机理分析161

5.5.1 磨损现象及磨损形貌161

5.5.2 交互磨损预估模型162

参考文献163

第6章 流体机械减摩抗磨技术165

6.1 流体机械磨蚀现有的修复技术165

6.1.1 耐磨材料的应用165

6.1.2 表面保护技术的应用166

6.2 微/纳米抗磨涂层研制167

6.2.1 涂层概述167

6.2.2 涂层的制备168

6.2.3 涂层耐冲蚀磨损性能170

6.2.4 涂层耐空蚀磨损性能174

6.3 自润滑减摩复合材料研制178

6.3.1 自润滑复合材料概述178

6.3.2 聚对羟基苯甲酸酯-聚四氟乙烯-石墨（简称Ekonol-PTFE-石墨）自润滑复合材料181

6.3.3 Ekonol-PTFE-石墨自润滑复合材料的制备182

6.3.4 Ekonol-PTFE-石墨自润滑复合材料的物化性能184

6.3.5 Ekonol-PTFE-石墨自润滑复合材料的耐磨蚀性能186

参考文献195