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流动腐蚀行为中流体动力学过程的作用机制(流体力学论文) 流动腐蚀行为中流体动力学过程的作用机制(流体力学论文)

格式:word 上传:2023-05-06 13:48:00

《流动腐蚀行为中流体动力学过程的作用机制(流体力学论文)》修改意见稿

1、“.....随着冲击角的增加,水平剪应力通常会减小,法向撞击作用会增强,腐蚀过程会随之变化。因此,存在角度使得切应力和冲击作用共同产生的损伤最大,此时材料的腐蚀损伤最严重。等研究发现冲刷角度从到时,冲刷腐蚀先减小后增大,冲刷角度大于小于时,腐蚀速率随角度增大而增大时,腐蚀速率最大,主要是因为水平剪切力和垂直方向的撞击作用共同导致的。当冲击角度小于时,剪切力占主导,冲击角度大于时,法向撞击作用占主导。浓度区域扩散到低浓度区域,静止溶液中的传质主要依靠分子扩散过程,扩散通量符合菲克第定律,见式。式中,是反应中交换的电子数是法拉第常数是电流密度,为扩散系数,数值越大表示分子扩散能力越强是金属表面和主体溶液之间的浓度差为边界层厚度,。由于扩散系数通常较小,因此材料在静止溶液中的腐蚀速率相对较小,然而当溶液处于流动状态时,流场诱发的对流扩散增加了腐蚀反应物产物的质量传输速率......”

2、“.....流动腐蚀行为中流体动力学过程的作用机制流体力学论文。腐蚀过程中产物膜的形成和溶解同时进行,而产物膜的形成以及溶解本身受多种因素的影响,包括合金成分溶液离子种类温度流速等,这些因素不是单独作用的,它们共同影响金属的腐蚀过程,。其中溶液介质流动对于表面产物膜的形成和溶解过程影响很大且非常复杂,流速增大,质量传输速率随之增大,可以为表面膜提供充足的氧,有利于维持金属的钝化,而溶液的冲刷作用会使产物膜更为致密,减少了腐蚀产物的缺陷,降低腐蚀速率同时,流动会加速腐速度的影响海洋科学,任胜彬流速对系列管线钢极化曲线及其阴极保护的影响大连大连理工大学,刘雪琴模拟动态海水中高镁铝合金腐蚀行为及其机理研究银川宁夏大学,林中楠铁合金在流动海水中的腐蚀行为研究大连大连理工大学,张昆混输管道内腐蚀及影响因素分析油气田地面工程......”

3、“.....张鲁飞气田多相流动对油管腐蚀状况模拟研究东营中国石油大学华东,尹承军合金在模拟海水中的冲刷腐蚀研究哈尔滨哈尔滨工程大学,华清铜镍合金在人工海水中腐蚀产物膜的研究哈尔滨哈尔滨工程大学,彭文才,侯健,郭为民,等温度和溶解氧对铝合金海水腐蚀性的影响装备环境工程,彭文山,刘雪键,刘少通,等含砂流动海水中钢冲刷腐蚀行为研究表面技术,茅俊杰气液两相流管道冲刷腐蚀的研究济南山东大学,李鹏气液两相流动加速腐蚀的研究与模拟化工管理,王凯,南翠红,卢金玲流体动力学过程在流动腐蚀行为中的作用机制化工进展,基金国家自然科学基金陕西省教育厅重点实验流动腐蚀行为中流体动力学过程的作用机制流体力学论文率对腐蚀也有显著影响。茅俊杰等研究表明在弯管内壁侧存在局部压降,气泡体积分率和剪切力增大,冲刷腐蚀最严重。李鹏等研究发现在定流速下,截面含气率增加会降低腐蚀速率。不仅如此......”

4、“.....对表面边界层产生扰动作用,从而进步加速腐蚀过程。展望腐蚀体系的流体力学参数随表面粗糙度变化而改变。腐蚀过程中,材料表面产生附着物,造成表面不均匀,流道发生变化。此时光滑表面的雷诺数与舍伍德数之间的关系不再有效,腐蚀过程随之变化。如何表征腐蚀引起的流道变化情况下的腐蚀过程已成为真实准确描述腐蚀过程的关键问题。方面,通过研究流体力学参数随流道结构变化规律,准确把握流道变化对于腐蚀过程的影响机理另方面,可以寻求与结构无关的流体力学参数来表征腐蚀。在常规实验中,短时间实验结果对于指导实际长周期运行存在偏差,腐蚀过程中材料表面产物膜结构厚度等随时间变化对于腐蚀的影响不可忽视。因此可结合数值模拟来克服时间尺度的影响,对于腐蚀动态过程的长周期影响开展进步研究。相同腐蚀条件下不同模拟试验装臵的研快,腐蚀产物达到过饱和并且加速沉淀,容易形成致密保护性强的产物膜......”

5、“.....彭文才等研究表明不同温度条件下腐蚀模式也有差别,在高温度以及较高含氧量的情况下,铝合金容易发生均匀腐蚀,在低温度低含氧量的情况下合金容易产生点蚀。等研究表明温度对流动腐蚀的影响过程由多种机制共同决定,包括扩散过程氧溶解量以及产物膜特性等。随着温度的升高,材料的流动腐蚀速率是增大还是减少取决于腐蚀过程中上述热动力耦合作用的哪种机制占据主导地位,而主导机制也会随温度而发生变化,导致腐蚀速率的变化规律随着实验条件而发生复杂的变化。固体颗粒在实际的工业生产中,流体介质不只是有单纯的化学成分,还经常存在杂质。当流体介质中存在固体颗粒,此时形成了固液两相流。固体颗粒对金属的影响主要通过破坏金属表面氧化膜来实现,流体经过材料表面时,颗粒会对表面产生切应力,增强了介质对于材料表面的冲刷,疏松的腐蚀产物膜容易被冲刷掉,从而对材料表面造成冲击坑,导致材料表面的粗糙度增加......”

6、“.....此外,。因此,存在角度使得切应力和冲击作用共同产生的损伤最大,此时材料的腐蚀损伤最严重。等研究发现冲刷角度从到时,冲刷腐蚀先减小后增大,冲刷角度大于小于时,腐蚀速率随角度增大而增大时,腐蚀速率最大,主要是因为水平剪切力和垂直方向的撞击作用共同导致的。当冲击角度小于时,剪切力占主导,冲击角度大于时,法向撞击作用占主导。时,剪切应力与法向应力具有最大的协同作用。综上,流体冲刷角度对于材料腐蚀速率的影响较为复杂,具体取决于施加在材料表面上的水平剪切力和法向应力的大小以及者的协同作用。累积冲刷时间在腐蚀研究过程中,累积时间是个重要的变量。腐蚀速率般随流体介质的作用时间的延长而降低,等研究发现,电机转速为时,图显示阻抗谱半圆的大小随时间的增加而增大,如图所示。这主要是初期材料表面未形成完整而致密的产物膜,此时氧化膜处于不稳定状态......”

7、“.....而产物膜的形成以及溶解本身受多种因素的影响,包括合金成分溶液离子种类温度流速等,这些因素不是单独作用的,它们共同影响金属的腐蚀过程,。其中溶液介质流动对于表面产物膜的形成和溶解过程影响很大且非常复杂,流速增大,质量传输速率随之增大,可以为表面膜提供充足的氧,有利于维持金属的钝化,而溶液的冲刷作用会使产物膜更为致密,减少了腐蚀产物的缺陷,降低腐蚀速率同时,流动会加速腐蚀性离子氯离子等的传质,破坏产物膜的完整性,容易引起局部腐蚀。另外流速增大会使材料表面剪切力增大,当剪切力大于表面产物膜与基体的黏合强度时,产物膜遭到破坏,基体与介质接触从而加速腐蚀。但是也有研究表明,在些情况下由于流体对壁面的剪切力远小于表面膜与壁面的黏合强度,仅剪切力不足以去除产物膜......”

8、“.....虽然壁面剪切力太小不足以破坏产物膜,但内应力会随产物膜的厚度增加而显著增大,从而导致表面膜因缺陷而开裂。与剪切力数值膜黏附力有密切关系。值得注意的是,在多相流管中对于表面剪切应力的测量多通过间接方法获得,因此流体剪切效应与表面膜破坏之间的联系仍需进步研究。流动腐蚀与界面流体动量和质量传递有很大的关系,很大程度上受材料近壁处流体力学参数的影响,包括传质系数表面剪切力雷诺数以及舍伍德数等。在传质控制的腐蚀体系中,表面剪切力与传质系数直接相关,共同影响腐蚀体系,同时,随着腐蚀过程的进行,腐蚀体系的变化也会反过来影响流动情况以及传质过程。因此,流动条件下的腐蚀过程是流场浓度场传质过程以及材料溶解等多种物理化学过程耦合作用的结果,其中如何准确获得流体力学相关参数并揭示腐蚀动力学与流体动力学的内在数理联系是研究腐蚀过程的重难点......”

9、“.....通过电极自身的旋转实现被测试件与腐蚀介质之间的相对流动。试验过程中应重点考虑转速与流速的匹配问题,通过改变试件的旋转速度,模拟实际现场介质流动,并且要求圆盘尺寸较大方可达到较高的雷诺数。此实验装臵操作简单费用对壁面产物膜的形成破坏动力学过程的影响。提出了流动腐蚀在腐蚀界面演化与流场的交互作用时空尺度跨度流场离子传质界面反应的多场耦合联系以及不同流体力学参数匹配性等方面有待解决的问题,展望了流动腐蚀的发展方向。关键词传质流体动力学界面反应腐蚀腐蚀产物膜腐蚀是普遍存在于国民经济和生产生活中的重要破坏因素,学者们针对材料腐蚀现象进行了众多研究,其中,静态环境下的腐蚀研究已较为丰富。在流动体系中,流体对材料表面及腐蚀产物膜的力学冲刷作用对腐蚀性离子的传质促进作用以及对界面反应过程的影响使得流动环境下的腐蚀问题更加严重和复杂。然而......”

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