90°弯管气固两相流磨损研究 |
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引用本文: | 宋晓琴,黄诗嵬,朱珊珊.90°弯管气固两相流磨损研究[J].钻采工艺,2015,38(6):56. |
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作者姓名: | 宋晓琴 黄诗嵬 朱珊珊 |
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摘 要: | 天然气在管道输送过程中,夹带的微小固体颗粒会对管道产生冲蚀磨损,进而引发管道失效。利用
计算流体力学(CFD)软件能够模拟管内气固两相流流动预测壁面磨损量,但过往的(模拟)研究未能区分出磨损的
不同阶段,仅采用单一的冲蚀磨损量预测模型。为此利用气固两相流流场结果,通过分界角β将磨损过程分为两
个阶段:颗粒对壁面的冲击与颗粒对壁面的滑动或滚动。并将上述两个阶段采用不同的磨损量预测模型(Tulsa模
型与疲劳磨损模型)作为用户自定义函数(UDF)加入计算软件中。计算结果表明:磨损量随着颗粒直径、颗粒密
度、气体流速、弯径比的增加而增加。磨损量随不同影响因素的变化趋势,与分界角的变化趋势相似,证明了分界
角是一个能综合评价弯管冲蚀磨损特征的参数。利用拉格朗日法分析了颗粒的碰撞特征,结果表明:二次碰撞位
置更加靠近弯管出口,极易位于弯管焊缝的热影响区内,磨损情况将会加剧,甚至加速焊缝热影响区内的微裂纹
扩展。
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关 键 词: | 磨损 90° 弯管 固体颗粒 Tulsa模型 疲劳磨损模型 分界角 二次磨损 气固两相流 |
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