流體管道沖蝕失效流固耦合數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著流體管道傳輸?shù)钠占昂瓦\(yùn)行工況的苛刻，管道失效引發(fā)的事故日趨嚴(yán)重，給企業(yè)生產(chǎn)、周邊環(huán)境和公眾安全帶來了嚴(yán)重的負(fù)面影響。在《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的影響下，國內(nèi)外學(xué)者已在壓力管道腐蝕與防腐等方面進(jìn)行了大量的研究，但因管道系統(tǒng)失效形式多樣，機(jī)理復(fù)雜，特別是在多相流動與腐蝕耦合作用下的沖蝕失效，已成為管道系統(tǒng)最為常見又難以預(yù)防的失效形式，至今仍缺少深入的沖蝕機(jī)理研究和失效過程的定量計算，難以實現(xiàn)在役管道系統(tǒng)的失效預(yù)測和預(yù)防。

2、 本文針對加氫空冷系統(tǒng)(簡稱REAC)出口管道的碳鋼彎管，在沖蝕失效機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，以腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜為研究對象，進(jìn)行沖蝕過程的流固耦合數(shù)理建模，導(dǎo)出在ALE描述下的粘性流體Navier-Stokes方程和腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜固體區(qū)域的控制方程，得到保護(hù)膜流固耦合的界面位移和流體應(yīng)力求解公式；運(yùn)用HYSYS軟件分析多相流物性參數(shù)，在保護(hù)膜特性理論分析的基礎(chǔ)上，采用物理環(huán)境順序耦合法進(jìn)行結(jié)構(gòu)離散和流固耦合數(shù)值模擬，得到REAC出口彎管沖蝕