弯管液固两相流动冲蚀磨损的数值预测

作者：陈元达; 叶晓浩; 胡政; 孙士平

来源：失效分析与预防, 2022, 17(03): 169-176.

DOI：10.3969/j.issn.1673-6214.2022.03.005

• 流体动力学
• 弯管流动
• 冲蚀磨损
• 液固两相

固体颗粒的冲蚀磨损是导致液体管道壁面磨损甚至失效的主要原因。本文基于计算流体动力学（CFD）方法，研究弯管在不同条件下冲蚀磨损分布规律。对8种常用的冲蚀模型分别进行计算评估，结果显示，基于DNV冲蚀模型的预测结果与实验结果吻合较好。基于DNV模型研究不同颗粒属性下弯管冲蚀磨损的分布规律。结果表明：随着颗粒直径从10μm增加到200μm，最大磨损速率先减小后增大；当颗粒质量流量为0.02～0.20 kg/s时，最大磨损速率随着颗粒质量流量的增大而线性增大；随着颗粒形状系数从0.2增加到1.0，最大磨损速率先增大后减小。研究结果可为实际工程应用提供一定的理论支撑。