沖蝕磨損廣泛存在于石油、化工、水利等工業(yè)管道輸送系統(tǒng)中,其中帶有固體顆粒和腐蝕性介質(zhì)的液固兩相流會(huì)對(duì)管道輸送系統(tǒng)產(chǎn)生磨損和腐蝕,這會(huì)給企業(yè)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失,也帶來(lái)巨大的安全隱患,而彎頭又是管道輸送系統(tǒng)中的典型部件,其發(fā)生的沖蝕磨損也最嚴(yán)重,因此,準(zhǔn)確地對(duì)彎管段液固兩相流的流場(chǎng)情況、沖蝕特性進(jìn)行研究,能夠?qū)艿篮驮O(shè)備的失效起到預(yù)測(cè)作用,對(duì)彎管的沖蝕研究具有很重要的工程和現(xiàn)實(shí)意義。本論文以管道中的302不銹鋼彎管沖蝕失效為例,采用數(shù)值模擬的方法,研究不同工況介質(zhì)的物性參數(shù)如流速、管徑、顆粒直徑、管子曲率半徑等對(duì)彎管的沖蝕失效影響。針對(duì)90°彎管內(nèi)部,利用三維軟件Pro-E建立不同管徑參數(shù)物理模型,采用ICEM軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分,利用Fluent中離散相模型DPM,對(duì)含砂液固兩相流在不同工況介質(zhì)物性參數(shù)下對(duì)彎管段進(jìn)行沖蝕模擬分析,得到在0.5m/s、1m/s、3m/s、5m/s、7m/s、9m/s流速下的壓強(qiáng)、速度、剪切力分布情況。結(jié)果表明:其最大壓強(qiáng)、最大速度、最大剪切力均隨著流體介質(zhì)速度的增大呈拋物線遞增;彎管段最大沖蝕率隨流速的增大而增大,且在高流速下,沖蝕速率增加較大;隨著彎管... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

彎管沖蝕穿孔圖

2 數(shù)值計(jì)算理論及模型論及模型l Calculation Theory and Model驗(yàn)方法是研究流體流動(dòng)、分析流動(dòng)現(xiàn)象、探討法，然而實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法往往受到模型尺寸、測(cè)的限制，此外還受到人力、財(cái)力、物力和耗費(fèi)理論分析和實(shí)驗(yàn)的方法，確切地說(shuō)，理論分析方法共同組成了研究流動(dòng)的完整體系，這三者

擬方法共同組成了研究流動(dòng)的完整體系，這三圖 2-1 理論分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)量與 CFD 三者關(guān)系圖nship diagram of theoretical analysis, experimental measu的方法求解彎管內(nèi)流體的流動(dòng)，首先需要確立相應(yīng)的三維物理模型，然后對(duì)彎管物理模型進(jìn)導(dǎo)入 Fluent 進(jìn)行控制方程和各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定，內(nèi)的網(wǎng)格劃分方法和劃分精度，以及所采用的準(zhǔn)確性。要獲得彎管段內(nèi)部的流場(chǎng)等各種分布。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]油藏流固耦合分析的一種有限元-有限體積混合方法[J]. 吳大衛(wèi),邸元,孫建芳.  浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(01)
[2]亞克力透明噴油嘴的流固耦合分析[J]. 姜水生,陳鵬,文華.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2017(06)
[3]淺談沖蝕磨損試驗(yàn)平臺(tái)[J]. 董旭旭,李新梅.  熱加工工藝. 2017(14)
[4]彎管與盲通管沖蝕磨損對(duì)比分析研究[J]. 張孟昀,馬貴陽(yáng),李存磊,孫宗琳,肖輝宗.  中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù). 2017(03)
[5]海底管道砂粒沖蝕損耗研究[J]. 何元濤,陳晶華,王凱.  天然氣與石油. 2017(01)
[6]模擬分析小顆粒對(duì)T型管的沖蝕[J]. 梁金川,鄧又文,胡彪.  當(dāng)代化工. 2017(01)
[7]彎管液固兩相流沖蝕失效模擬分析[J]. 曹學(xué)文,胥錕,彭文山.  表面技術(shù). 2016(08)
[8]輸氣管道砂沖蝕的模擬實(shí)驗(yàn)[J]. 王郭雨薇,敬加強(qiáng),梁全勝,董正淼,鄭思佳,薛濤.  材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(02)
[9]管道參數(shù)對(duì)液/固兩相流彎管流場(chǎng)及沖蝕影響分析[J]. 彭文山,曹學(xué)文.  中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào). 2016(01)
[10]天然氣管道彎頭沖蝕與防護(hù)仿真研究[J]. 鄭云萍,王歡歡,易昊林,王潔敏卉.  計(jì)算機(jī)仿真. 2015(08)

博士論文
[1]輸氣管道中顆粒屬性及流場(chǎng)作用對(duì)沖蝕磨損的影響研究[D]. 林楠.北京交通大學(xué) 2017
[2]流體及流體耦合問題的有限元方法研究[D]. 錢凌志.南京師范大學(xué) 2016
[3]輸流管道橫向振動(dòng)機(jī)理及其控制研究[D]. 梁峰.東北大學(xué) 2009

碩士論文
[1]管道彎頭仿生表面耐沖蝕磨損性能及機(jī)理研究[D]. 孫鴻志.吉林大學(xué) 2017
[2]輸油壓力管道沖蝕仿真與試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D]. 鄧智強(qiáng).中國(guó)計(jì)量學(xué)院 2015
[3]煤液化管道材料沖蝕磨損試驗(yàn)與數(shù)值研究[D]. 葉健.浙江理工大學(xué) 2013
[4]氣液兩相流管道沖刷腐蝕的研究[D]. 茅俊杰.山東大學(xué) 2012
[5]基于ANSYS Workbench的流固耦合計(jì)算研究及工程應(yīng)用[D]. 解元玉.太原理工大學(xué) 2011
[6]液力緩速器流場(chǎng)仿真及有限元分析[D]. 楊濤.武漢理工大學(xué) 2009
[7]大型離心壓縮機(jī)葉輪動(dòng)力分析方法研究[D]. 王鄢.大連理工大學(xué) 2009
[8]混流式水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪結(jié)構(gòu)分析研究[D]. 馬廷衛(wèi).西華大學(xué) 2006
[9]壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片流固耦合計(jì)算及軟件集成研究[D]. 曾強(qiáng).南京航空航天大學(xué) 2006
[10]輸流管道在粘性流動(dòng)下耦合振動(dòng)問題的數(shù)值方法研究[D]. 邱清水.四川大學(xué) 2003



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