水煤漿管道輸送中沖蝕數(shù)值模擬研究.pdf

1、在水煤漿的制備和輸運過程中，工況條件苛刻，介質(zhì)成分復(fù)雜，漿體中固體顆粒含量高，管路輸送系統(tǒng)長期處于高溫、高壓條件下，水煤漿存在著復(fù)雜的流動特性。水煤漿管道輸送是典型的固-液兩相流的流動過程，煤粉顆粒隨水煤漿流動過程中對管道產(chǎn)生的沖蝕磨損，會對管道運行安全產(chǎn)生極大隱患，特別是對于容易發(fā)生沖蝕磨損失效的彎頭，變徑管，三通等典型管件。
　　本文以水煤漿儲罐經(jīng)增壓泵外輸?shù)綒饣癄t的輸送管道中的90°彎管、變徑管和三通管為研究對象，通過 CF

2、D數(shù)值模擬的方法對90°彎管、變徑管和三通管開展沖蝕磨損三維數(shù)值模擬研究。首先對水煤漿沖蝕磨損理論進行了介紹，從水煤漿的特性及分類、沖蝕磨損機理與沖蝕影響因素三個方面進行了詳細的介紹。其次對沖蝕磨損的離散相模擬理論進行了研究，依次建立基本控制方程，選擇標(biāo)準(zhǔn)k??湍流模型，選擇離散相隨機軌道模型研究顆粒運動軌跡，選擇腐蝕與沉積模型作為沖蝕磨損率模型，選擇標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法和壁面反彈恢復(fù)系數(shù)作為壁面處理方式和顆粒碰撞壁面后的反彈恢復(fù)方程，選擇Q

3、UICK離散格式和基于壓力的求解器作為控制方程的離散化和求解方法。再次，根據(jù)實際工廠資料，依次建立幾何模型，劃分模型網(wǎng)格，設(shè)置邊界條件，求解設(shè)置及模擬運算，并對網(wǎng)格的無關(guān)性與模型的有效性進行驗證。
　　本文通過借助Fluent軟件計算并模擬不同工況條件下，水煤漿管道的最大沖蝕磨損率和沖蝕磨損的位置分布，來分析并研究水煤漿管道的沖蝕磨損規(guī)律，建立水煤漿管道沖蝕磨損的預(yù)測方法，分析得到了管道直徑、彎徑比、彎曲角度、煤粉顆粒直徑、煤粉顆