液固两相流盲三通冲蚀特性数值分析

李睿; 孙治谦; 刘志博; 孙进慧; 王振波

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液固两相流盲三通冲蚀特性数值分析

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盲三通内特殊的"气垫"结构可以在节省空间的同时提升管道的抗冲蚀性能。为了分析液固两相流环境下弯管和盲三通内的流场分布,并对比其抗冲蚀性能,分析冲蚀机理,运用CFD-DPM方法对相同直径弯管和盲三通内的流场进行了数值计算。通过对几何模型进行网格无关性验证来确定最佳的网格数量,选用Realizable k-ε湍流模型、McLaury冲蚀预测模型和Forder壁面反弹恢复模型来计算冲蚀速率。分析结果显示:盲三通的最大冲蚀速率明显低于弯管;弯管的主要冲蚀部位位于中心区域的外侧壁面,盲三通的冲蚀区域主要位于相贯线附近和出料管底部;在盲三通内存在缓冲涡,可以阻止固体颗粒对壁面的直接撞击,从而减轻对管道的冲蚀;随着流体流速的增加,冲蚀逐渐加重,且流速较高时,冲蚀速率增加幅度越大;随着颗粒质量流量的增加,冲蚀速率呈线性增加,增长斜率随长径比的增大而减小。所得结果对于管道的设计选用及长周期安全运营有一定的参考价值。

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来源
《石油机械》 |2022年第1期|128-136|共9页
作者
李睿; 孙治谦; 刘志博; 孙进慧; 王振波;
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作者单位

中国石油大学(华东)新能源学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类管道输送;
关键词
液固两相流; 盲三通; 弯管; 冲蚀; 流场分析; 长径比; 数值模拟;

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