[发明专利]超音速气固两相流冲刷磨损试验装置

摘要

本发明公开了一种超音速气固两相流冲刷磨损试验装置。包括高压气瓶、减压阀、针阀、压力表、激波管、压力传感器、工控计算机、高速摄影仪、气体收集箱、试件安装台。激波管分驱动段和被驱动段，用铝膜隔开。被驱动段中安装测量用的颗粒。试件安装台安装在气体收集箱内，且正对观察段出口位置。压力传感器布置于被驱动段和观察段，分别用来测量铝膜破膜后的气流速度和测量用的颗粒速度。高速摄影仪与安装在气体收集箱壁面的光源相对布置且位于同一光轴上，用来观察固体颗粒的运动轨迹。本发明可以模拟煤化工领域管道系统的工程实际磨损失效案例，进行冲刷磨损的机理研究、优化设计、风险检验、安全评估及寿命预测等管道及阀门的安全保障研究。

主权项

一种超音速气固两相流冲刷磨损试验装置，其特征在于：包括高压气瓶（1），减压阀（2），针阀（3），压力表（4），驱动段（5），被驱动段（7），观察段（9），气体收集箱（10），试件安装台（12），四个压力传感器（13、14、29、30），高压‑对焊平头法兰（15），被驱‑加载对焊平头法兰（16），两个移动架，高速摄影仪（18），工控计算机（20），示波器（21），两个浮动连接架（24、27）；高压气瓶（1）出口经减压阀（2）与针阀（3）进口相联，针阀（3）出口与驱动段（5）进气孔相联；驱动段（5）下端与被驱动段（7）通过高压‑对焊平头法兰（15）连接，高压‑对焊平头法兰（15）之间嵌有铝膜（6），驱动段（5）靠近高压‑对焊平头法兰（15）侧安装有压力表（4）；被驱动段（7）下端与观察端（9）通过被驱‑加载对焊平头法兰（16）连接，被驱‑加载对焊平头法兰（16）之间嵌有锡纸（28），锡纸（28）上载有测量用的颗粒（8），观察段（9）伸入顶部开有圆形孔的矩形气体收集箱（10）内部；靠近被驱动段（7）顶部1/2高度和5/6高度位置分别设置的第一、第二压力传感器（13、14）与靠进观察段（9）顶部1/5高度和3/5高度位置分别设置的第三、第四压力传感器（29、30）分别通过导线连接至示波器（21）；安装有待测试件（11）的试件安装台（12）位于观察段（9）下端，并固定在气体收集箱（10）的左侧底面；气体收集箱（10）外部安装有高速摄影仪（18），高速摄影仪（18）与安装在气体收集箱（10）内的光源（19）相对布置且位于同一光轴上，观察段（9）的中心线与光轴垂直相交，高速摄影仪（18）通过数据线连接至工控计算机（20）；驱动段（5）上端套在固定墙面（23）的三角架孔中用螺钉固定；被驱动段（7）和观察段（9）分别与第一移动架（17）、第二移动架通过螺钉连接固定；气体收集箱（10）右侧面的底部开有排气孔（22）。