水源熱泵用換熱設(shè)備常用金屬的腐蝕性能研究.pdf

1、針對(duì)污水源、海水源熱泵系統(tǒng)中換熱設(shè)備與管道腐蝕引起的換熱性能的降低，本文通過腐蝕速率的實(shí)驗(yàn)測(cè)算、腐蝕對(duì)換熱性能影響的數(shù)值模擬以及基于SOM-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腐蝕速率預(yù)測(cè)方法對(duì)換熱設(shè)備中金屬的腐蝕性能進(jìn)行研究，以期為工程實(shí)際中換熱設(shè)備的換熱性能提供數(shù)據(jù)支撐和腐蝕速率預(yù)測(cè)方法的可行性參考。
　　通過設(shè)計(jì)腐蝕掛片實(shí)驗(yàn)?zāi)M換熱設(shè)備工作環(huán)境，分析換熱設(shè)備介質(zhì)的流速、含氧量、鹽度以及電偶對(duì)等因素對(duì)腐蝕速率的影響，結(jié)果表明：流動(dòng)不僅削弱產(chǎn)物沉積

2、對(duì)進(jìn)一步腐蝕的阻滯，還加速溶解氧到達(dá)金屬表面，在一定程度上增強(qiáng)腐蝕，持續(xù)進(jìn)氧狀態(tài)下海水組和污水組其流動(dòng)狀態(tài)比非流動(dòng)狀態(tài)的腐蝕速率分別平均增加了4.8％和3.4%；溶解氧是腐蝕的根本原因，通常工質(zhì)含氧量越高腐蝕程度越深，流動(dòng)狀態(tài)下海水組和污水組其持續(xù)進(jìn)氧狀態(tài)比非持續(xù)進(jìn)氧狀態(tài)的腐蝕速率分別平均增加了12.5%和8.5%；鋁合金LF21在與碳鋼10＃偶合中點(diǎn)蝕敏感性急劇增大；碳鋼10＃在與紫銅T2的電偶對(duì)中有明顯加速腐蝕的跡象，紫銅T2在與不

3、銹鋼316L組成的電偶對(duì)實(shí)驗(yàn)中腐蝕程度有輕微增強(qiáng)。
　　借助掃描電鏡對(duì)實(shí)驗(yàn)后金屬試樣進(jìn)行金相組織觀察，并結(jié)合腐蝕機(jī)理分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：實(shí)驗(yàn)所用金屬最常見的腐蝕類型為點(diǎn)蝕，碳鋼10＃表面蜂窩狀蝕坑數(shù)量較多且最大深度達(dá)0.25mm左右，紫銅T2出現(xiàn)少量點(diǎn)蝕孔，密度約為0.5個(gè)/μm2，最大腐蝕深度約為0.15mm，不銹鋼316L表面受腐蝕破壞程度最輕。
　　結(jié)合實(shí)驗(yàn)獲得的銅的腐蝕深度的數(shù)據(jù)，對(duì)未腐蝕前、腐蝕結(jié)垢后與清除腐蝕產(chǎn)物后銅

4、管壁面的換熱情況進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腐蝕結(jié)垢后流體與換熱銅管壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)比未腐蝕時(shí)減小了約0.6%；清除腐蝕產(chǎn)物后由于強(qiáng)化換熱的作用，流體與換熱銅管壁的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)大約是未腐蝕時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的1.7倍。
　　通過 SOM-RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方進(jìn)行樣本訓(xùn)練和金屬在海水中的腐蝕速率預(yù)測(cè)，并與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法的預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。結(jié)果表明：SOM-RBF網(wǎng)絡(luò)組合模型的預(yù)測(cè)結(jié)果，除30號(hào)樣本外，相對(duì)誤差都在10%以下，相比BP網(wǎng)絡(luò)的相對(duì)