低浓度多相流管道冲蚀磨损数值模拟

低浓度多相流管道冲蚀磨损数值模拟

论文摘要

液固多相流冲蚀磨损会严重影响管道的使用寿命。以某输油管线设计为研究对象,运用Fluent软件中的Mixture-DPM双向耦合模型研究低浓度颗粒的油水多相流管道流场变化,分析集输管线整体冲蚀速率分布,得到了不同管件冲蚀磨损较严重的区域。为了进一步研究冲蚀磨损的影响因素,选取3种不同的入口流速及原油含水率进行综合对比分析,结果表明:不同管件的冲蚀磨损区域各不相同;90°弯管磨损区域主要集中在外拱壁面,三通管磨损区域主要位于下支管右壁面,渐缩管磨损区域主要位于喉部区域及出口处,盲三通在盲端1/3处形成小型旋涡,且磨损区域主要位于盲端与下支管相贯线区域以及下支管右壁面处;冲蚀速率随入口流速的增加呈指数型增长,指数系数为1.89;随原油含水率增加,冲蚀速率呈倒"U"形变化,当含水率为20%时,冲蚀速率达到最大值。

论文目录

  • 引 言
  • 1 计算模型
  •   1.1 多相流模型
  •   1.2 湍流模型
  •   1.3 离散相模型
  •   1.4 双向耦合控制方程
  •   1.5 冲刷腐蚀模型
  • 2 几何模型及网格划分
  •   2.1 几何模型
  •   2.2 网格划分
  • 3 冲蚀磨损仿真结果与分析
  •   3.1 物性参数
  •   3.2 边界设定
  •   3.3 仿真结果
  •     3.3.1 流场分析
  •     3.3.2 冲蚀磨损分析
  •   3.4 冲蚀磨损程度对比
  • 4 冲蚀磨损影响因素分析
  •   4.1 入口流速对管道冲蚀的影响
  •   4.2 原油含水率对管道冲蚀的影响
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王博,康凯,郐楚婷,徐鑫,王璐

    关键词: 低浓度,多相流,集输管道,冲蚀磨损,数值模拟

    来源: 北京化工大学学报(自然科学版) 2019年02期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 石油天然气工业

    单位: 辽宁石油化工大学石油天然气工程学院

    基金: 辽宁省自然科学基金指导计划(20180550745)

    分类号: TE863

    DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2019.02.004

    页码: 22-30

    总页数: 9

    文件大小: 8894K

    下载量: 356

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