管道弯头冲蚀分析：热-流-固耦合影响与优化策略

"基于热—流—固耦合的管道弯头冲蚀分析与优化" 本文主要探讨了在油气集输系统中，管道弯头因介质流动导致的冲蚀磨损问题。这种失效形式对于管道的寿命和安全性有显著影响。特别地，当管道中存在腐蚀性的多相流体时，弯头部分往往是最易遭受损害的位置。 作者通过利用Ansys Workbench 14.0这一强大的仿真工具，进行了数值模拟分析，对比了常规管道弯头与添加盲通后的管道弯头在不同工况下的冲蚀情况。他们考察了多个关键参数，包括入口温度、流速、弯径比、固体颗粒含量以及弯头的角度，以了解这些因素如何影响冲蚀的程度。 研究结果显示，常规管道弯头的两侧（即弯头两颊）是冲蚀最严重的区域，而带有盲通的管道弯头，其冲蚀主要集中在盲端，弯头自身的冲蚀程度相对较轻。这表明盲通的添加可以改变冲蚀的分布模式，可能有助于减轻弯头的磨损。 此外，作者还发现，提高流体介质的温度、降低流速、增大弯径比以及减少流体中的固体颗粒含量，都有助于减轻冲蚀磨损。尤其值得注意的是，当冲蚀角度处于40°至50°区间时，冲蚀程度最为严重。这一发现对于理解和预防这类管道的冲蚀问题具有重要的指导意义。 该研究为理解多相混输管道的冲蚀机理提供了宝贵的理论依据，对于优化管道设计、延长设备使用寿命以及改善油气集输系统的整体性能具有实际应用价值。同时，也为未来的冲蚀磨损研究提供了新的研究方向和方法。 关键词: 冲蚀磨损、多相流介质、管道弯头、数值模拟 中图分类号: TG172 文献标志码: A 文章编号: 1003－0506(2018)01－00