颗粒-水两相流在直角弯管中的冲蚀特性数值模拟研究

发布时间：2022-04-23 09:41

　　采用计算流体力学方法对直角弯管中的流动冲蚀现象进行了数值模拟研究。基于欧拉-拉格朗日方法模拟颗粒-水两相流动,对内径（R）100mm及2*R弯曲半径直角弯管内的流动冲蚀进行了计算分析,对不同磨蚀模型、颗粒粒径、颗粒密度的影响进行了对比分析。研究表明,由于Ahlert与Oka模型所开发基于的管道材质类型差异,导致磨蚀量存在明显差异。颗粒直径对冲蚀的影响体现在磨蚀程度和磨蚀面积两方面:颗粒直径越大,磨蚀区域集中在弯管底部区域,磨蚀量越大;颗粒直径越小,磨蚀区域趋向于管内均匀分布,局部磨蚀量降低,同时磨蚀面积更大、更均匀。颗粒密度变化会改变颗粒重力与浮升力的综合作用方向,结合弯管内流场的局部压力梯度,密度越小,颗粒会聚集于弯管内侧,且磨蚀较小;密度增大,颗粒会加剧弯管外侧的磨蚀,且密度越大,磨蚀区域越集中、局部磨蚀量越大。 

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【文章目录】：
1 物理模型
    1.1 曳力：Schiller-Naumann
    1.2 流动冲蚀模型
        1.2.1 Ahlert模型
        1.2.2 Oka模型
2 几何结构与网格
3 数值模拟结果与讨论
    3.1 磨蚀模型对比
    3.2 颗粒直径对比
    3.3 颗粒密度对比
4 结论与建议


【参考文献】：
期刊论文
[1]90°竖直弯管的液固两相流冲刷腐蚀模拟[J]. 沈雅欣,赵会军,彭浩平,慈智,程雅雯,张家源.  腐蚀与防护. 2020(01)
[2]冲蚀磨损研究的进展[J]. 马颖,任峻,李元东,陈体军,李炳.  兰州理工大学学报. 2005(01)
[3]弯头的冲蚀问题及其预测和预防[J]. 黄勇,蒋晓东,施哲雄.  炼油技术与工程. 2005(02)
[4]固体粒子冲蚀磨损研究进展[J]. 董刚,张九渊.  材料科学与工程学报. 2003(02)

硕士论文
[1]液固两相流条件下90度水平弯管冲刷腐蚀行为研究[D]. 胡宗武.中国石油大学(华东) 2016
[2]典型管件冲刷腐蚀的数值模拟[D]. 胡跃华.浙江大学 2012



本文编号：3646934