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Cp 45
3.4.3 冲蚀速度ν 49
3.4.4 冲蚀角α 52
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