[实用新型]一种高温高流速液滴冲蚀实验装置

说明书

本实用新型公开了一种高温高流速液滴冲蚀实验装置，涉及材料实验装置领域，包括高温高压实验回路、上充下泄辅助回路、上加热棒、下加热棒、旋转盘；高温高压实验回路包括流量计、实验腔室、高温旋转泵、高温循环泵、蒸汽发生器；上充下泄辅助回路包括蒸汽发生器、再生热交换器、冷却器、高压泵、水化学控制系统、上充管道、下泄管道。通过本实用新型的实施，可以在高温高压环境下进行液滴的冲蚀实验，并可以调节冲击角度、冲击速度、含气率以及水化学参数，可以获得较大范围内的实验结果。

技术领域

本实用新型涉及材料实验装置领域，尤其涉及一种高温高流速液滴冲蚀实验装置。

背景技术

液滴冲蚀是指液滴通过流体动力作用冲击固体表面造成损伤的现象，自然界中广泛存在的雨滴冲蚀就是其中的典型案例。在核电厂的蒸汽发生器及其蒸汽管道中，也存在着液体冲蚀。蒸汽发生器是核电厂一回路和二回路的分界，一回路和二回路的介质均处于高温高压状态，蒸汽管道即位于二回路中。

目前国内已有一些冲蚀实验机，公开号为CN104729792A的中国发明专利公开了一种液滴高度多向冲击载荷的测量装置，采用了液滴和传感器两部分的加速系统、可测量多角度冲击载荷的传感器，通过将液滴和传感器分别加速以及改变碰撞固壁倾角，可测量单个液滴以不同冲击角度冲击固壁所产生的正压力与切向力。公开号为CN111562188A的中国发明专利公开了一种高压高流速循环两相流冲蚀速率实验装置，模拟高压高流速两相流冲蚀环境下管线钢的冲蚀状况，测定不同条件下的腐蚀速率。

现有的液滴冲蚀实验装置多为常温，或者非水蒸气和液相水的两项冲击，无法模拟核电厂的蒸汽发生器及其蒸汽管道等条件下的液滴冲蚀条件，无法用于高温高流速液滴的冲蚀实验。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种高温高流速液滴冲蚀实验装置，能够模拟高温高流速工况的液滴冲蚀条件，并能控制冲击角度、冲击速度以及含气率来进行实验。

实用新型内容

有鉴于现有技术上的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种在高温高流速条件下进行液滴冲蚀实验的装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种高温高流速液滴冲蚀实验装置，其特征在于，包括高温高压实验回路、上充下泄辅助回路、上加热棒、下加热棒、旋转盘；

所述高温高压实验回路包括流量计、实验腔室、高温旋转泵、高温循环泵、蒸汽发生器；所述蒸汽发生器的下部依次连接有所述高温循环泵、所述流量计、所述实验腔室；所述蒸汽发生器的上部连接所述实验腔室；所述高温旋转泵的转轴位于所述实验腔室内；

所述上充下泄辅助回路包括所述蒸汽发生器、再生热交换器、冷却器、高压泵、水化学控制系统、上充管道、下泄管道；所述再生热交换器的第一侧通过所述上充管道、所述下泄管道与所述蒸汽发生器连接；所述再生热交换器的第二侧依次连接有所述冷却器、所述水化学控制系统、所述高压泵；

所述旋转盘位于所述实验腔室内，并通过所述高温旋转泵带动；

所述上加热棒位于所述蒸汽发生器的上端部，所述下加热棒位于所述蒸汽发生器的下端部。

进一步地，还包括液位传感器，所述液位传感器位于所述蒸汽发生器的中间位置。

进一步地，所述旋转盘的叶片曲线为渐开线。

进一步地，所述蒸汽发生器的上半空间为蒸汽，下半空间为液相；所述上加热棒自上而下插入气相空间，所述下加热棒自下而上插入液相空间。

进一步地，所述高温循环泵从所述蒸汽发生器液相中抽取液相水，所述高温旋转泵从所述蒸汽发生器中抽取蒸汽，高温液相水和蒸汽在所述实验腔室中混合。

进一步地，所述高温旋转泵、所述高温循环泵的转速可调节。

进一步地，被测试样均匀分布在所述旋转盘的外围。