固液两相流渐缩管冲刷特性的数值模拟

作者：方正; 曾莉^*; 胡道麟; 宋世聪; 朱武坤; 王格; 闫天琦; 黄文杰

来源：化学工程与装备, 2023, (04): 1-11.

DOI：10.19566/j.cnki.cn35-1285/tq.2023.04.044

• 固液两相流
• 冲刷
• 渐缩管
• 数值模拟

为研究固液两相流下油气田输送管道渐缩管的冲刷特性，在液固两相流条件下，在Workbench中建立倾角为3°、8°、13°、18°和23°的渐缩管物理模型，利用ANSYS-Fluent软件对渐缩管段进行冲刷特性数值模拟，同时分析入口流速、渐缩段倾角、砂粒浓度、砂粒粒径四个参量对渐缩管段的冲刷破坏规律。结果表明：流速、动压、剪切应力、湍流动能沿渐缩段流动方向逐渐增加，而静压沿渐缩段流动方向逐渐减小，砂粒浓度在渐缩段底部较高。最大冲刷速率随入口流速、渐缩段倾角和砂粒浓度增加而增大，砂粒粒径对冲刷速率的影响较为复杂，随砂粒粒径增加，冲刷速率先减小，后增大，随后又减小，最终趋于平稳。本文固液两相流渐缩管冲刷特性的数值模拟结果可为油气生产中管道变径管段冲刷控制与防护提供有价值的理论指导。

• 单位
  武汉工程大学; 数理学院; 机电工程学院