彭文山
,
曹学文
,
吉俊毅
,
靳学堂
,
王庆
腐蚀与防护
doi:10.11973/fsyfh-201602009
采用计算流体动力学方法在欧拉坐标系下求解连续相运动方程,在拉格朗日坐标系下求解离散相颗粒轨道方程,并利用冲蚀方程研究了管内油、水、砂多相流中固体颗粒运动与管道冲蚀的相互关系,预测最大冲蚀发生位置.结果表明:弯管冲蚀最严重处位于下游直管段与弯头连接处外侧,T型堵头管冲蚀最严重处位于上下游直管段交接处内侧,T型堵头管的最大冲蚀速率远大于弯管的;T型堵头管中存在明显的颗粒相互碰撞区域以及颗粒滞留区域,在颗粒相互碰撞区域颗粒对管壁的碰撞能降低,在颗粒滞留区域颗粒的滞留减少了新来颗粒对堵头的碰撞,这两个区域都从一定程度上减小了颗粒对管道的冲蚀作用.
关键词:
弯管
,
T型堵头管
,
油水砂
,
多相流
,
冲刷腐蚀
,
颗粒轨迹
曹学文
,
胥锟
,
彭文山
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.08.021
目的 分析流体参数、砂粒参数、环境参数对液固两相流弯管冲蚀失效的影响.方法 利用FLUENT模拟弯管冲刷腐蚀,分析流速、粒径、砂粒质量流量、操作压力、重力方向对弯管冲蚀的影响.结果 管内流速从2 m/s增加到10 rr/s,最大冲刷腐蚀速率从8.86×10-8 kg/(m2·s)增加到2.45×10-7kg/(m2·s);颗粒粒径从75 μm增加到200μm,再增加到550μm,最大冲蚀速率先从2.04×10-7kg/(m2·s)减小至1.5×10-7kg/(m2·s),后增加到2.66×10-7 kg/(m2· s);砂粒流量从0.05 kg/s增加到0.25 kg/s,最大冲蚀速率从8.56×10-8kg/(m2·s)增加到3.20×10-7 kg/(m2·s);管内操作压力从0.1 MPa增加到0.9 MPa,最大冲蚀速率从1.50×10-7 kg/(m2·s)减少至1.25×10-7kg/(m2·s);弯头出口由垂直向下位置变化为垂直向上,冲刷腐蚀速率从1.50×10-7 kg/(m2·s)逐渐增加至1.86×10-7kg/(m2.s).结论 流速与冲刷腐蚀呈正相关关系;随着砂粒直径的增加,最大冲刷腐蚀速率先减小后增加;在一定范围内,最大冲刷腐蚀速率随着砂粒流量增加而增加;管内操作压力的变化对冲蚀减弱现象影响不明显;出口垂直向上时,冲蚀破坏最严重.
关键词:
液固两相流
,
弯管
,
冲蚀
,
粒径
,
砂粒流量
