水平弯管含砂分散泡状流冲蚀机理分析

• 作者: 侯健 彭文山 曹学文 胥锟 邢少华 韩明一
• 来源期刊: 表面技术
• 学科: 工学
• 关键词: 砂粒 冲蚀 弯管 分散泡状流 实验 VOF模型
• 年，卷（期）: 2019,（4）
• 所属期刊栏目: 表面摩擦磨损与润滑
• 页码范围: 237-244
• 页数: 8页
• 分类号: TE832
• 字数: 3621字
• 语种: 中文
• DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.04.034

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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	邢少华	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	7	49	3.0	7.0
2	侯健	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	10	109	4.0	10.0
3	彭文山	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	6	11	2.0	3.0
4	胥锟		2	4	2.0	2.0
5	韩明一		4	4	2.0	2.0