椭圆管的冲蚀效果分析

　　当进口流速增大时，冲蚀率也随之增长，但不同流速下冲蚀率的变化有明显区别。当进口流速为2~4m/s时，随着进口流速的增大，壁面冲蚀率只是小幅度地增长;当流体流速为4~10m/s时，随着进口流速的增大，壁面冲蚀率急剧增长，且流速越大，冲蚀率增长幅度越大，因此4m/s为冲蚀增长率的拐点。

　　我们都知道在锥形管加工过程中，管材受到一定作用力之后会出现一定量的回弹现象。而在回弹之后，那么其的成形半径R1相比较模具半径R2来说，就会有所增加。而这样一来，同时也会引起管件切点的变化。

　　以，在使用锥形管加工设备的时候，我们还需要考虑到因为回弹问题而带来的起弯点的变化。那么，我们该采用什么样的办法来解决这个问题呢?比如有很多的公式会使用数控管形测量机来测定出回弹量的有关参数，然后再通过一些公式计算得出回弹后的成形半径，然后依据这个数值来对起弯点进行修正。

　　但是这时候就存在一个问题，如果锥形管加工件的规格比较小的话，那么虽然会存在一定的误差，不过尚能够满足使用的要求。而如果制作规格较大的管件还采用这种方式的话，那么误差就会更加严重，同时会严重影响到实际的使用效果。再加上一些材质等其他方面的原因，那么就会导致这种问题更加严重且复杂。

　　如果这个问题得不到解决的话，那么自然地锥形管加工件的精度是无法保证的。而想要很好的解决这个问题，我们应当使用现代化测量仪器。比如我们可以使用一台锥形管机，然后测量出某批管材弯曲回弹后的成形半径，并且以此作为工艺上处理起弯点的依据。

　　此外，以上变化规律还受到了固体颗粒质量流量的影响。当固体颗粒质量流量为0.5kg/s时，尽管流速不断增大，但是锥形管冲蚀率的增长幅度非常小，增长趋势接近于线性增长，因为固体颗粒质量流量较低时，流体内所携带的固体颗粒十分有限，既使不断地提高流速，冲蚀率增长还是不明显。随着固体颗粒质量流量的不断增长，由流速变化所带动的参与壁面碰撞的固体颗粒数目增加，冲蚀率的增长速率也将大大提高，且当颗粒质量流量为2.5kg/5时，冲蚀率的增长接近指数分布。总之，提高颗粒质量流量，进口流速与锥形管冲蚀率的关系由接近线性分布发展到接近指数分布。

　　在锥形管进口流速为10m/s，颗粒质量流量为0.5~2.5kg/s的工况下，改变颗粒直径，研究了颗粒直径对锥形管冲蚀率的影响。

　　随着颗粒直径的增大，锥形管的冲蚀率总体呈下降趋势;当颗粒直径为50~150μm时，锥形管冲蚀磨损率减小速度较快;当颗粒直径为150~250μm时，锥形管冲蚀磨损率减小速度明显降低。这是因为：流体对直径较小颗粒的携带效果更好，颗粒与壁面的碰撞更加充分;随着颗粒直径的不断增大，颗粒随流体流动的跟随性下降，且颗粒间更易产生有效碰撞导致颗粒能量损失，使固体颗粒与壁面撞击的次数及强度下降。

　　此外，颗粒直径与锥形管冲蚀率的关系还受到固体颗粒质量流量的影响。固体颗粒质量流量越高，锥形管冲蚀率下降趋势越明显。当颗粒质量流量为0.5kg/s时，锥形管冲蚀率变化趋于平缓，变化幅度有限;当颗粒质量流量为2.5kg/s时，锥形管冲蚀率接近于指数分布。

　　在固体颗粒直径为50μm的工况下，流体流速为2~10m/s时，改变锥形管内固体颗粒质量流量，研究了固体颗粒质量流量对锥形管冲蚀率的影响，模拟结果。

　　随着固体颗粒质量流量的增大，锥形管的冲蚀率总体呈线性增长趋势，且随着锥形管进口流速的升高冲蚀率增长幅度逐渐加大。在进口流速较低时(2~4m/s)，锥形管冲蚀率随固体颗粒质量流量的上升缓慢增长;当进口流速大于4m/s时，随着进口流速的不断增加，锥形管冲蚀率随固体颗粒质量流量的增加而增加的趋势明显增强。换言之，在进口流速为2m/s时，随着颗粒质量流量的增加，冲蚀率的增长速度较慢;在进口流速为10m/s时，随着颗粒质量流量的增加，冲蚀率的增长速度较快。这是因为：在进口流速一定时，颗粒与壁面材料撞击的频率及颗粒的能量基本不变，质量流量的上升只会使固体颗粒数量增加，因此基本不会提高对壁面的有效撞击作用，颗粒数量的增长与冲蚀率呈线性关系;当进口流速增大时，颗粒撞击壁面的能量增大，且单位时间撞击壁面的颗粒数量也增多，因此锥形管冲蚀率也随之增大。同时，因为撞击动能与速度呈二次方关系，所以随着进口流速的增大，锥形管冲蚀速率随颗粒质量流量上升而增大的趋势逐渐加强。