《流体机械原理》课程教学课件（讲稿）第十四讲 水力机械泥沙磨损机理及影响因素

第十四讲水力机械泥沙磨损机理及影响因素 1、泥沙参数 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 3、水力机械泥沙磨损机理及影响因素 4、空蚀破坏特点 5、磨蚀 6、防止磨蚀的措施 7、流体机械腐蚀 2008-5-1

2008-5-1 1 第十四讲 水力机械泥沙磨损机理及影响因素 水力机械泥沙磨损机理及影响因素 1、 泥沙参数 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 、泥沙磨损与磨蚀基本概念 3、水力机械泥沙磨损机理及影响因素 、水力机械泥沙磨损机理及影响因素 4、空蚀破坏特点 、空蚀破坏特点 5、磨蚀 6、防止磨蚀的措施 、防止磨蚀的措施 7、流体机械腐蚀 、流体机械腐蚀

1、泥沙参数 1.1表示泥沙的基本参数 1.1.1泥沙粒径solid grain size 泥沙颗粒以球形表示的大小。 量的符号：d 单位：mm 1.1.2泥沙矿物成份solid mineral composition 泥沙颗粒所含的矿物组成。 2008-5-1 2

2008-5-1 2 1、泥沙参数 1.1 表示泥沙的基本参数 表示泥沙的基本参数 1.1.1 泥沙粒径 solid grain size solid grain size 泥沙颗粒以球形表示的大小。 泥沙颗粒以球形表示的大小。 量的符号：d 单位：mm 1.1.2 泥沙矿物成份 solid mineral composition solid mineral composition 泥沙颗粒所含的矿物组成。 泥沙颗粒所含的矿物组成

1、泥沙参数 1.1.3含沙量（含沙浓度） solid content 单位水体中所含泥沙的质量。 S=W/V 式中： S 含沙量，单位为kg/m3: W— 泥沙质量，单位为kg V一单位含沙水体积，单位为m3。 1.L.4多年平均含沙量average annual solid content 1.1.5过机含沙量 solid content passing througt hydroturbine 2008-5-1 3

2008-5-1 3 1、泥沙参数 1.1.3 含沙量（含沙浓度） 含沙量（含沙浓度） solid content solid content 单位水体中所含泥沙的质量。 单位水体中所含泥沙的质量。 S=W/V 式中： S——含沙量，单位为 含沙量，单位为kg/m3； W——泥沙质量，单位为 泥沙质量，单位为kg； V——单位含沙水体积，单位为 单位含沙水体积，单位为m3。 1.1.4 多年平均含沙量 多年平均含沙量average annual solid content average annual solid content 1.1.5 过机含沙量 solid content passing solid content passing througt througt hydroturbine hydroturbine

2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 2.1泥沙磨损sand erosion 含沙水流对水轮机通流部件表面所造成的材料 损坏。 2.2磨蚀combined erosion by sand and cavitation 在含沙水流条件下，水轮机通流部件表面受空 蚀和泥沙磨损联合作用所造成的材料损坏。 2008-5-1

2008-5-1 4 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 、泥沙磨损与磨蚀基本概念 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 、泥沙磨损与磨蚀基本概念 2.1 泥沙磨损 sand erosion sand erosion 含沙水流对水轮机通流部件表面所造成的材料 含沙水流对水轮机通流部件表面所造成的材料 损坏。 2.2 磨蚀 combined erosion by sand and combined erosion by sand and cavitation cavitation 在含沙水流条件下，水轮机通流部件表面受空 在含沙水流条件下，水轮机通流部件表面受空 蚀和泥沙磨损联合作用所造成的材料损坏。 蚀和泥沙磨损联合作用所造成的材料损坏

2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 2.3我国流体机械的泥沙磨损与磨蚀特点 含沙量较大是我国河流的特点之一。年平均输沙 量在1000万吨以上的河流有115条，直接入海泥沙总 量达19.4亿吨，其中黄河及其支流、金沙江、大渡 河、岷江、红河、长江及其部分支流上的水电站都 存在或将面临磨蚀间题。据初步统计，我国大中型 电站水轮机有泥沙磨蚀的约132台，计1200万千瓦 以上（不包括三峡）；中小水电站总装机容量约2200 万千瓦，有泥沙磨蚀的电站占30%，约660万千 瓦，共1.3万台。另外，引黄河水泵站共约340万千 瓦约10万台大大小小的水泵不同程度存在泥沙磨蚀 危害，影响着引黄扬水工程安全运行。 2008-5-1

2008-5-1 5 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 、泥沙磨损与磨蚀基本概念 2.3 我国流体机械的泥沙磨损与磨蚀特点 我国流体机械的泥沙磨损与磨蚀特点 含沙量较大是我国河流的特点之一。年平均输沙 含沙量较大是我国河流的特点之一。年平均输沙 量在1000万吨以上的河流有 万吨以上的河流有115条，直接入海泥沙总 条，直接入海泥沙总 量达19.4亿吨，其中黄河及其支流、金沙江、大渡 亿吨，其中黄河及其支流、金沙江、大渡 河、岷江、红河、长江及其部分支流上的 河、岷江、红河、长江及其部分支流上的水电站都 存在或将面临磨蚀问题。据初步统计，我 存在或将面临磨蚀问题。据初步统计，我国大中型 电站水轮机有泥沙磨蚀的约 电站水轮机有泥沙磨蚀的约132 台，计1200 万千瓦 以上(不包括三峡) ；中小水电站总装机容量约 ；中小水电站总装机容量约2200 万千瓦，有泥沙磨蚀的电站占 万千瓦，有泥沙磨蚀的电站占30% ，约660万千 瓦 ，共1.3万台。另外，引黄河水泵站共约 万台。另外，引黄河水泵站共约340万千 瓦约10万台大大小小的水泵不同程度存在泥沙磨蚀 万台大大小小的水泵不同程度存在泥沙磨蚀 危害，影响着引黄扬水工程安全运行。 危害，影响着引黄扬水工程安全运行

2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 泥沙磨蚀实例 21.09.200414:38 210.2002 2008-5-1 6

2008-5-1 6 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 、泥沙磨损与磨蚀基本概念 泥沙磨蚀实例

2、泥沙磨损与磨蚀基本概念

2008-5-1 7 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 、泥沙磨损与磨蚀基本概念

2、泥沙磨损与磨蚀基本概念

2008-5-1 8 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 、泥沙磨损与磨蚀基本概念

2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 9

2008-5-1 9 2、泥沙磨损与磨蚀基本概念 、泥沙磨损与磨蚀基本概念

3、水力机械泥沙磨损机理及影响因素 3.1磨损 ■水流中多含有泥沙等杂质，当泥沙随水流流经水力机 械过流部件时，会对其表面反复冲击和切削，造成冲 蚀破坏。 泥沙的冲蚀可分为两种类型。一类是普遍的均匀冲 磨光或表面变粗糙及带有轻微波 餐家华肩尖芳省等筑发季 〔。另一类是局部的不均匀冲蚀，造成表面严 B-B 90A 被冲蚀掉部分 B sssse A-A (B 深孔 2008-5-1 10

2008-5-1 10 3、水力机械泥沙磨损机理及影响因素 、水力机械泥沙磨损机理及影响因素 3 . 1 磨损 „ 水流中多含有泥沙等杂质，当泥沙随水流流经水力机 水流中多含有泥沙等杂质，当泥沙随水流流经水力机 械过流部件时，会对其表面反复冲击和切削，造成冲 械过流部件时，会对其表面反复冲击和切削，造成冲 蚀破坏。 „ 泥沙的冲蚀可分为两种类型。一类是普遍的均匀冲 泥沙的冲蚀可分为两种类型。一类是普遍的均匀冲 蚀，使得表面磨薄、磨光或表面变粗糙及带有轻微波 蚀，使得表面磨薄、磨光或表面变粗糙及带有轻微波 纹、条纹。另一类是局部的不均匀冲蚀，造成表面严 纹、条纹。另一类是局部的不均匀冲蚀，造成表面严 重破坏，产生沟槽、大片鱼鳞坑或深坑等。 重破坏，产生沟槽、大片鱼鳞坑或深坑等