湍流作用下颗粒旋转对海水管道的冲蚀磨损过程分析

• 作者: 刘寒秋 刘爱华 吴媛 范世东 裴杰
• 来源期刊: 船舶工程
• 学科: 交通运输
• 关键词: 海水管道 湍流 颗粒旋转 旋转升力 冲蚀磨损
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 所属期刊栏目: 海洋工程
• 页码范围: 128-134
• 页数: 7页
• 分类号: U664.85
• 语种: 中文
• DOI: 10.13788/j.cnki.cbgc.2019.05.25

摘要

为准确预测海水管道携沙受到的冲蚀磨损,对湍流作用下颗粒旋转对海水管道的冲蚀磨损过程进行分析.基于计算流体力学和冲蚀磨损理论,建立颗粒旋转的数学模型.验证双向耦合对流场的影响,计算不同冲蚀磨损模型在颗粒旋转条件下的磨损率,讨论斯托克斯数(St)对磨损位置的影响,分析颗粒旋转条件下不同流速对应的冲蚀磨损过程.结果 表明:在颗粒旋转条件下,颗粒在弯头处的运动轨迹发生明显改变,一部分颗粒在惯性力的驱动下直接冲击弯头,另一部分颗粒与弯头碰撞之后在旋转升力的作用下环绕管壁运动,使得颗粒与壁面的碰撞次数增多,颗粒获得充分发展,管道最大磨损率上升.