文丘里管冲刷腐蚀数值模拟

• 作者: 刘萌 吴玉国 杨鸿麟 蒋硕硕
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 安全 颗粒 冲刷腐蚀 文丘里管 液固两相流 最大冲蚀率
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 表面失效及防护
• 页码范围: 193-199
• 页数: 7页
• 分类号: TG172
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2018.10.026

摘要

目的 预防液固两相流冲刷腐蚀对管道内表面性能的影响,特别是在发生冲刷腐蚀可能性较大的变径管处.方法 基于计算流体力学和流固耦合原理,通过CFD中流固耦合技术,利用标准κ-ε流进行数值分析与离散相模型(DPM)进行流场分析.探究冲蚀角度、流体速度、固体颗粒粒径、颗粒质量流量对文丘里管冲刷腐蚀行为的影响规律,预测变径管处发生冲刷腐蚀行为的位置及严重程度.结果 文丘里管收缩角度从10°增加至70°时,最大冲蚀率先增加到3.82× 10-5 kg/(m2·s),而在45°降到最小,后再次增加至6.23×10-5 kg/(m2·s);入口流速从8m/s增加至20 m/s时,最大冲蚀率从9.44×10-7 kg/(m2·s)增加到5.09×10-6 kg/(m2·s);冲刷固体颗粒粒径从6.25 μm增加至300 μm时,最大冲蚀率从8.32× 10-7 kg/(m2·s)减小7.64×10-8 kg/(m2·s);质量流量从0.002 kg/s增加到0.008 kg/s时,最大冲蚀率从8.41×10-8 kg/(m2·s)增加到4.21×10-7 kg/(m2·s).结论 冲刷腐蚀行为随着冲蚀角度增大,先增强后减弱,再增强;随流速增大而显著增强;随着粒径增大而逐渐减弱;随着质量流量的增大而增强.在文丘里管的收缩段(节流区)最易发生冲刷腐蚀行为,且管道下半部冲刷腐蚀行为更严重.应采用收缩角为45°的文丘里管、控制流体速度、减少小粒径颗粒及降低质量流量,来抑制冲刷腐蚀行为.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴玉国	辽宁石油化工大学石油天然气工程学院	80	531	11.0	19.0
2	杨鸿麟	辽宁石油化工大学石油天然气工程学院	4	10	2.0	3.0
3	蒋硕硕	辽宁石油化工大学石油天然气工程学院	4	9	2.0	2.0
4	刘萌	辽宁石油化工大学石油天然气工程学院	4	10	2.0	3.0