磨蝕及水泵的泥沙磨蝕

　　空蝕、泥沙磨損及兩者聯(lián)合作用是目前流體機(jī)械破壞的重要原因。由于影響空蝕、泥沙磨損及兩者聯(lián)合作用行為的因素既有速度、壓力等流場(chǎng)參數(shù)，又有沙粒和材料特性等。此領(lǐng)域的研究在空蝕、磨損及聯(lián)合作用機(jī)理、各因素間的相互影響，以及提高抗磨蝕破壞材料等方面研究有所展開(kāi)和進(jìn)展。

　　就磨損的分類(lèi)，比較常用的分類(lèi)為黏著磨損、磨粒磨損(磨料磨損)、摩擦氧化和疲勞磨損四大類(lèi)。水泵及水輪機(jī)如果在多沙河流工作，應(yīng)屬于磨粒磨損。磨粒磨損按照勞倫茨的意見(jiàn)又可按磨粒的自由度分成固結(jié)磨粒、半固結(jié)磨粒與自由磨粒三類(lèi)。同結(jié)磨粒如砂紙、砂輪、銼刀等。磨粒被固定在某一材料表面，不能移動(dòng)，磨損的結(jié)果是磨粒被磨碎、脫落損壞。半固結(jié)磨粒則磨粒沒(méi)有被固定，所以磨粒可以滑動(dòng)、滾動(dòng)，但自由度仍較小。如成堆的泥沙中推土機(jī)的鏟土、犁地就屬于這種磨損。自由磨粒如氣流或水流夾帶磨粒，對(duì)被磨物體進(jìn)行接觸或相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在被磨的物體上出現(xiàn)一道道的犁溝，磨粒細(xì)小時(shí)也可將被磨物體磨得光滑。此時(shí)磨粒的運(yùn)動(dòng)有更大的自由度，既可以自由滾動(dòng)、滑動(dòng)，也可以跳動(dòng)等。長(zhǎng)時(shí)間磨損結(jié)果為波紋狀、溝槽狀。水泵及水輪機(jī)的泥沙磨損以及風(fēng)力發(fā)電時(shí)風(fēng)沙對(duì)風(fēng)機(jī)葉片的磨損屬于自由磨粒磨損的一種類(lèi)型。

　　在清水介質(zhì)中工作的水泵、水輪機(jī)所看到的過(guò)流部件表面破壞稱(chēng)之空蝕，水體中的氣泡在高壓區(qū)潰滅時(shí)，可產(chǎn)生幾千個(gè)大氣壓力，當(dāng)氣泡在金屬表面潰滅時(shí)，就產(chǎn)生對(duì)金屬的沖擊，這是目前對(duì)空蝕的基本共識(shí)。而在含泥沙水流丁作的水泵、水輪機(jī)過(guò)流部件表面破壞除了空蝕還有泥沙磨損，這種同時(shí)存在著的空蝕和磨損的稱(chēng)之泥沙磨蝕(磨損和空蝕的聯(lián)合作用)。磨損和空蝕是由兩種截然不同的機(jī)理所造成的，它們?cè)谶^(guò)流部件材料表面上所造成的破壞特征也是有明顯區(qū)別的。