为研究流体机械过流部件磨蚀机理,研制了能够模拟流体机械实际工况条件下的转盘式磨损试验装置,该装置可以进行冲蚀或空蚀的单一磨损试验,也可进行冲蚀和空蚀的交互磨损试验。通过调整管路中水流的流量、压力和射流角度来控制试验工况。研究冲蚀角、试件材料、冲蚀速度、含沙量、沙粒粒径等参数对过流部件的磨蚀影响因素,分析试件表面磨痕的微观形貌,得到不同材料的过流部件磨蚀机理,并且试验结果有很好的重现性和可比性。

通过改造MCF-30型冲蚀腐蚀试验机，建立了水、沙、气三相流冲蚀磨损试验装置；试验研究了水、沙混合流场中试样的磨损特征，通过扫描电子显微镜观测了三相流冲蚀磨损表面，并借助计算机模拟分析水、沙混合条件下产生气蚀破坏的条件．结果表明：合理的设计可以实现冲蚀与气蚀的复合磨损模拟试验；形成三相流共同作用下的冲蚀与气蚀复合磨损重要条件为介质中含有较多气体，并且在试样中有气泡溃灭．三相流磨损模拟试验与仿真为进一步开展三相流气蚀与冲蚀磨损研究奠定了基础．

根据中国南海某油田工况,依托1500m水下智能井口和采油树项目,开发一种液压驱动可调节式节流阀。对该水下节流阀阀芯的结构设计方法进行着重介绍。针对现有的一般阀芯结构设计方法,通过理论分析,考虑不同过流孔孔径、过流孔轴向排布、过流总面积等因素,采用有限元分析工具分析不同情况下节流阀阀芯的流动特性,保证节流阀的可调节性,延长阀芯防冲蚀寿命。

该文主要研究液压油中的污染物颗粒对液压节流阀的冲蚀破坏。该文基于Fluent DPM多相流模型探讨了油液流动方向、进口流速、颗粒物(等效)直径、颗粒物形状因子对液压节流锥阀的冲蚀破坏影响。研究结果表明:正向流动冲蚀破坏主要发生在阀芯密封面,造成“麻点”破坏;反向流动主要发生在阀芯根部,造成“环状”破坏;在颗粒物等效直径为0.5 mm、形状因子从0.1变化到1的过程中,冲蚀破坏先增大后减小,形状因子φ为0.6时,破坏效果最明显;当形状因子φ≤0.6,冲蚀效果随颗粒等效直径的增大而增大,当颗粒形状因子φ>0.6,冲蚀效果随颗粒等效直径先增大后减小。

针对高端液压元件因滑阀冲蚀磨损引起阀口轮廓变动与性能不确定性问题,考虑颗粒物撞击阀口的概率事件,提出了基于Edwards冲蚀模型的全周边滑阀冲蚀圆角定量计算方法,并以阀控对称缸为例,揭示了四边滑阀各阀口冲蚀后的轮廓及阀特性的演化规律。研究结果表明,阀口的冲蚀圆角由颗粒物尺寸、颗粒物数量、撞击速度、阀口大小等因素直接决定;阀口流量越大、颗粒物数量越多、压差越大,颗粒物的撞击速度就越大;颗粒物尺寸相对阀口开度越大,颗粒物撞击阀口的概率就越大;在阀控缸动力机构中,液压缸的结构尺寸、运动速度、负载决定了各个阀口流量、压降和阀口开度。在负载恒定、液压缸恒速情况下,阀控对称缸4个阀口的流量相同但压降不同,冲蚀后的阀口圆角不一致。冲蚀导致滑阀压力增益降低,泄漏量增大,且产生零偏,零偏位移可通过惠斯通桥路平衡

针对某石化公司DN50-ANSI600偏心旋转阀在恶劣工况下的冲蚀问题,采用Fluent软件对其流开和流闭两类模型的流量特性以及实际工况流场特性进行了仿真分析,研究了介质流向对阀门冲蚀的影响。结果表明:两种流向的流量特性曲线趋势相同,但流闭更有利于流体流动;两种流向的有效流量调节开度均在0~70°;开度越小,流体流动越紊乱;流闭模型腔内旋涡远少于流开模型,流动稳定性更好,更有利于防止阀门的冲蚀破坏。在某些工况,若流开的阀门冲蚀、振动和噪声严重,可以考虑采用流闭流向。

目前海上注水井使用的注水管均为普通NU油管，该油管在使用时，在高压高流速的作用下，管体与接箍连接处形成较强的涡流，对油管产生破坏，油管出现严重冲蚀和大面积结垢的现象。因此，注水管的连续工作寿命较短，频繁停机检修，致使注水井的工作效率较低，生产成本较高。针对这些问题设计了特殊注水管，该注水管接箍采用内凸台的结构和特殊的螺纹结构形式，使注水管与接箍连接起来后内径完全一致，可有效地消除由于涡流而带来的影响，延长注水管的连续工作寿命，增加了注水量，提高了地层压力，提高了原油的采收率，在很大程度上缩小了停机检修的频率，大大降低了生产成本。

采用气流喷砂式冲蚀实验机,对动车组聚氨酯涂层进行冲蚀性能研究。利用扫描电子显微镜及表面轮廓测量仪,检测了聚氨酯涂层的表面冲蚀形貌及冲蚀磨损,比较分析了粒子速度、入射角度对聚氨酯涂层冲蚀磨损率及冲蚀形貌的影响规律。研究发现：聚氨酯涂层冲蚀磨损机制为低角度冲蚀时微切削机制起主导作用,高角度冲蚀时脆性破碎机制起主导作用;冲蚀参数对涂层的冲蚀磨损率影响规律为：随粒子速度呈现指数增长（指数为2.27）,随入射角度先增后减规律（峰值在30°入射时）。

分层压裂工艺是新疆油田目前在储层改造过程中的常用工艺之一。在分层压裂施工过程中,喷砂器容易被压裂砂冲蚀而造成损坏。文中通过对喷砂器的磨损原因进行分析,得到了喷砂器易被冲蚀磨损的可能原因,在此基础上,通过改进喷砂器结构,加工出新喷砂器并应用于现场,结果显示,新喷砂器施工效果良好。

采用Eulerian-Lagrangian多相流模型对Y型气动疏水阀的内部流场进行了模拟分析。通过将模拟结果与现场运行的阀门的实际状况进行对比验证了模拟的准确性。研究发现阀门密封处液滴速度大于破坏阈值速度，此处冲蚀损伤严重。为减低阀门冲蚀损伤，提出通过阀内流体中液滴对撞来降低液滴速度方法。基于此思想，在疏水阀密封封面前加装节流套装置。发现液滴速度下降了52%，冲蚀损伤大幅下降且位置远离密封面，但质量流量下降到无节流装置的56.5%。为了提高质量流量，进而提出采用循环对流式迷宫式盘片组件作为阀芯的设计。模拟计算发现阀门液滴最大速度为78.6 m/s，仅为无盘片阀门的46%，同时的质量流量为未加盘片阀门的78.2%。采用循环对流式迷宫式盘片组件作为阀芯的疏水阀适用于冲蚀严重的工况。