?脆性斷裂陶瓷噴嘴材料的沖蝕磨損模型

     硬度較高和粒度較大的磨料顆粒對(duì)陶瓷噴嘴材料的沖擊，造成材料表層形成橫向和徑向兩種裂紋。一次或少數(shù)幾次沖擊下，兩種裂紋相交形成碎片導(dǎo)致材料流失，即為脆性斷裂沖蝕。B4C和B4C/(W，Ti)C陶瓷噴嘴在白剛玉和SC磨料沖蝕下的磨損機(jī)制即屬于這種情況。大多數(shù)的電廠脫硫廠中，脫硫系統(tǒng)、脫硫工藝中吸收塔都是采用法蘭連接來進(jìn)行工作，噴嘴能夠使得脫硫工藝中壽命長(zhǎng)，不被腐蝕。

    當(dāng)一個(gè)顆粒以速度Vp沖擊材料表面時(shí)，便產(chǎn)生接觸半徑為a的壓痕，并由沖擊顆粒在沖擊方向上沿平行與材料表面造成深度為h，直徑為2c的層狀裂紋，設(shè)固體顆粒沖擊導(dǎo)致材料遷移是這種層狀裂紋引起材料斷裂剝落的結(jié)果，則由單個(gè)顆粒造成的沖蝕磨損體積為VEi=πc2h.

?陶瓷噴嘴沖蝕過程中應(yīng)力的有限元分析

     陶瓷材料的沖蝕磨損機(jī)理一直是許多學(xué)者研究的課題。材料的破壞，歸根結(jié)底取決于其所受的應(yīng)力狀態(tài)。為研究陶瓷噴嘴的沖蝕磨損機(jī)理，對(duì)噴嘴在磨料顆粒沖蝕作用下的應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行有限元分析。

     要建立有限元分析模型，首先要確定合適的單元類型。依據(jù)陶瓷噴嘴在工作時(shí)的受力狀態(tài),為了獲得比較高的計(jì)算精度,本研究采用三維實(shí)體單元進(jìn)行離散分網(wǎng)。將實(shí)體模型離散成若干個(gè)形狀簡(jiǎn)單的單元 , 然后進(jìn)行應(yīng)力分析，利用平衡條件和連續(xù)條件，后將各個(gè)單元拼裝成整體結(jié)構(gòu)。實(shí)體建模,類似于CAD系統(tǒng),以數(shù)學(xué)的方式表達(dá)結(jié)構(gòu)的幾何形狀，并在幾何模型里面添加節(jié)點(diǎn)和單元,在幾何模型邊界上施加載荷。

?陶瓷噴嘴沖蝕過程中磨料顆粒對(duì)噴嘴內(nèi)壁的碰撞分析

   制作陶瓷噴嘴的磨料顆粒在噴嘴內(nèi)部運(yùn)動(dòng)時(shí)，部分顆粒將與內(nèi)壁發(fā)生碰撞，這是導(dǎo)致噴嘴磨損的直接原因。顆粒和壁面的碰撞結(jié)果將使顆粒的運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化，這種變化表現(xiàn)為兩個(gè)方面：先是顆粒動(dòng)量發(fā)生變化，顆粒和壁面碰撞前后的速度大小和方向都改變了，同時(shí)和壁面在碰撞過程中的摩擦作用使顆粒的能量也發(fā)生了轉(zhuǎn)移。其次是顆粒在和壁面碰撞后其旋轉(zhuǎn)速度也有較大的增加。例如，知道設(shè)備和工具具體的分類情況是怎么樣的，而知道從功能的角度來區(qū)分工具類別是很重要的。