摘要：本文以煤化工严苛工况阀门内多相流冲蚀磨损-气蚀失效为研究对象,明确了复杂流动条件下阀内件的失效机理及损伤过程,并建立含气液相变的多相流冲蚀磨损-气蚀预测方法。通过工艺过程、运行状态分析、受损表面微观形貌测试,基本明确了热高分液控阀和高压黑水角阀的失效机理;通过阀门空化-空蚀试验和高温冲蚀磨损试验,研究阀门气蚀和冲蚀磨损机理,并对空化模型和颗粒冲蚀磨损模型进行修正;构建了含气液相变的多相流冲蚀磨损-气蚀数学模型,并提出阀内流动核心区域、冲蚀磨损和气蚀的表征参数;在验证数学模型和计算方法准确性的基础上,分别开展热高分液控阀和高压黑水角阀的冲蚀磨损-气蚀预测研究,获得了阀门在不同运行阶段的失效机理。与失效案例进行对比,验证了计算结果的可靠性;提出并验证了阀门流道结构的改进方案。

关键词：冲蚀磨损机理 气蚀机理 多相流 煤化工 阀门 

单位：浙江理工大学; 不详