针对目前大部分固体颗粒冲蚀试验系统存在反弹颗粒干扰、颗粒质量计算误差大等问题,采用激波驱动气固两相流的方式,并结合动态压力传感器、高速摄影仪对激波及颗粒测速的方法,设计了1种新型冲蚀磨损试验系统,具有结构简单、操作方便、颗粒质量计算准确等优点.该装置最大激波马赫数可达2.3,能将颗粒加速到200 m/s以上,适用不同颗粒、材料及表面处理试件进行15～90°冲击角下的磨损特性试验.通过SiO2颗粒对低碳钢的冲蚀试验,证实了该装置测得数据与经典试验数据规律一致.因此,本试验系统有望作为1种新的冲蚀磨损试验方法,应用于耐固粒冲蚀的优化设计和寿命预测等领域.

对加氢空冷器复合管束进行结构分离和解析，根据弹塑性力学方法获得复合管的力学分析控制方程，对内衬316L不锈钢的复合管进行应力场数值模拟，比较弹性力学和有限元数值模拟方法得到的应力分析结果相互吻合；分析复合管的极限工作载荷以及运行工况下的热应力，提出以结合强度为空冷器复合管束检验的指标，并对实际制造的复合管样品进行结合强度测试，结果满足相关国家标准，工程应用实现了设备长周期运行。

反应流出物空冷器管束在使用过程中由于各种原因会造成腐蚀穿孔,引起高压高温介质泄漏,因此需要定期进行检测.讨论了远场涡流技术在带翅片和不带翅片碳钢管束上的应用,比较了两种情况下远场涡流检测能力的差异,包括对比试样的制备、检测灵敏度和检测参数的选择等,并提出了带翅片碳钢管束的远场涡流检测方法.

针对煤液化中液一固两相流输送过程造成管道系统的冲蚀磨损失效问题，以90°圆形截面弯管结构为研究对象，采用标准κ-ε湍流模型、颗粒轨道模型和冲蚀磨损模型，对弯管内的流动特性和壁面磨损率进行数值计算。研究表明，靠近弯管背部的流场速度高于腹部，粒子向背部聚集，导致背部的冲蚀磨损较其它部位更为严重。因此，实际管道系统中的弯管背部应为定点测厚重点监测区域。

采用煤液化热高分液控阀的实际操作条件、工艺介质和结构特性，基于两相空化流动方程、Lagrangian固体颗粒控制方程和RNGk－ε湍流模型，开展空蚀和磨损的耦合计算。计算结果表明：在阀芯的出口处，由于流速降低导致的分离现象，会出现回流区和空化带；在阀芯和阀座的间隙处，由于局部压力降低至液相的饱和蒸汽压以下，阀芯壁面存在明显的空化区域，易发生空蚀；阀座的近壁面存在高速固体颗粒的团聚现象，易发生磨损。实际失效案例与数值计算的结果基本一致，验证了数值计算的可靠性。

采用高温高压液控阀的实际操作条件和介质的物性参数，基于两相空化流动的控制方程和RNGk-ε湍流模型，对液控阀的空化和空蚀特性进行数值分析。结果表明：流体在流经阅座和阀芯之间的间隙时，流速急剧增加，压力迅速降低至液体的饱和蒸汽压以下，形成空化。由于阀芯出口处的突扩结构，流速急剧降低，产生分离现象，从而在下游出现回流区，回流区域会形成空化带。并且，当操作温度升高和入口压力增加均会导致空化的区域增大、强度增加。数值模拟结果与阀芯的实际失效形貌基本吻合，证明该方法可成功应用于阀门的空化和空蚀预测。

空蚀损伤是在液压系统中广泛存在的失效形式，研究空泡渍灭过程中产生的物理、化学效应向固壁的传递和作用过程，以及壁面材料的响应及失效过程，对提高设备的抗空蚀性能及优化设计，具有重要的意义。该文重点对空泡溃灭的数值模拟、试验研究及作用机制进行阐述，在对文献进行归纳总结的基础上，指出针对空泡群溃灭的空间效应和时间效应，进行多种机制的非线性耦合作用研究，基于流固耦合思想的材料损伤动态过程研究，材料局部损伤导致的自催化效应研究以及广泛条件下空蚀临界特性表征及预测方法研究，将是未来重要的发展方向。