水平弯管含砂分散泡状流冲蚀机理分析

论文摘要

目的揭示水平弯管含砂分散泡状流的冲蚀机理。方法构建气液固多相流冲蚀实验环道,研究管道内流体流动状态及管道三维冲蚀速率。采用显微分析方法研究管道冲蚀形貌,并提出基于VOF模型和DPM模型耦合的瞬态冲蚀仿真方法。实验与仿真相结合分析管道内部气液分布、颗粒运动对冲蚀形貌的影响。结果弯管冲蚀最严重区域出现在弯头出口处(θ=90?),而冲蚀最严重位置则出现在该截面φ=45?以及φ=90?两个位置上。仿真可知整个弯管冲蚀严重的区域边界呈现出较为均匀的抛物线形状。砂粒对弯管的冲蚀作用主要以冲击变形和微切削摩擦为主,砂粒的直接冲击碰撞导致试样表面产生密集冲蚀坑,冲蚀坑周围有基体材料外翻形成的"唇片"。分散泡状流中的固体颗粒大部分分散在液相中,弯头处滞止区使得弯头处截面的含液率及颗粒含量大于上下游直管段截面。气体的存在改变了砂粒在管道中的运动状态,大大加剧了弯管的冲蚀。结论水平弯管含砂分散泡状流冲蚀严重区域、冲蚀形貌与管道内部气液分布及砂粒运动直接相关,多相流冲蚀瞬态仿真方法可准确地预测管道冲蚀。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 彭文山,邢少华,曹学文,侯健,胥锟,韩明一

关键词: 砂粒,冲蚀,弯管,分散泡状流,实验,模型

来源: 表面技术 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国船舶重工集团公司第七二五研究所海洋腐蚀与防护重点实验室,中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院,廊坊中油朗威工程项目管理有限公司

分类号: TE973

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.04.034

页码: 237-244

总页数: 8

文件大小: 2188K

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