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《北京化工大学》 2006年
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高速多相海水中材料流动腐蚀的数值模拟与实验验证

刘景军  
【摘要】:本文利用管流式和磁致伸缩动态模拟试验装置,采用数值计算和实验研究相结合的方法,研究碳钢、双相钢和316L不锈钢等在流动多相海水中的流动腐蚀机理,利用模拟实验数据,预测、判定实际工况条件下金属材料流动腐蚀的情况,这有可能成为人们研究和认识多相流动腐蚀的一种重要手段。 实验结果表明:在流动多相中性氯化物体系中,碳钢、双相钢腐蚀速度随流速的上升而增大,在固液两相流中存在一个使腐蚀速度急剧增大的临界流速值;在气液两相流中,金属空蚀速度随着盐浓度的增大而增大;随着介质温度增加,空蚀速度先增大后减小。对于碳钢,流动腐蚀均为阴极氧的扩散过程控制;对于双相钢、316L钢,腐蚀过程主要受阳极反应控制。双相钢流动腐蚀速度要远小于碳钢的,这表明双相钢具有良好的耐蚀性,在一定流速范围内,在实际工况条件下可用。 针对以上实验研究体系,引入流体力学基本理论,结合固体颗粒运动随机轨道模型,以及空泡产生和溃灭波动方程,根据质量、动量和能量守恒原理,应用数值模拟流体流动的方法,分别确立了固液、气液两相流动体系中的流体力学模型和传质模型,在腐蚀动力学研究的基础上,综合考虑流体力学破坏和电化学腐蚀两方面因素,构建了碳钢、双相钢在多相海水中的流动腐蚀综合数学模型。
【学位授予单位】:北京化工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TG172

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