10吋射流清管器阀门受力模拟与验证刘慧勇曲杰陈秋华尹文涛李明月：射流清管器是一种去除管道内杂质沉积、滞留液的设备，为了使射流清管器在清管过程中顺利工作，发生卡堵工况时能尽量快速重启，本文设计模拟实验，计算阀门受力值，从而进行弹簧选型，保证在受力下限值可以关闭射流孔的阀门，防止射流清管器卡堵。关键词：射流清管器;计算流体力学;试验验证1概述天然气凝析液管道输送过程中，由于气液两相发生滑脱现象，易在管道中形成滞留液，减小了管道输气面积，降低了输气效率，运行本钱上升。对这类管道大都采取定期投放清管器的方法来去除滞留液，为解决传统清管器运行速度过快导致的清管器和管道过度磨损、清管效果差、滞留液处理难等问题，中海油相关工程研发了射流清管器。其中，射流清管器的阀门受力如何确定，决定了弹簧选型的方案和准确性。针对多变的管道工况，试验确定阀门受力本钱高、周期长、可行性受试验场地条件制约，因此通过试验验证FLUENT等模拟软件的阀门受力计算结果这一方法的合理性和规律，为日后以模拟结果单独决定阀门受力提供理论根底。2射流清管器结构和工作原理简述射流清管器在管内工作主要依靠它的三大结构〔主轴、旁通、紧固〕组成局部[1]。其结构图如下：3模拟计算3.1模拟根本思想管道内运行的射流清管器与管壁、阀门有相对运动，可通过固定网格简化模型，对两端压差和内部阀门受力进行模拟实验，具体简化为：1、由于清管器在管道内相对运动，所以假设清管器固定，将速度看成气速和清管器自身运行速度的差值;2、由于清管器本身具有清淤功能，几乎不会有卡堵现象，因此将阀门手里可以看作管道内气体单向流动。根据这两个简化思想，本文设计具体方法解决射流清管器阀门上的受力值模拟。根据射流清管器的设计，利用Solidworks软件建立清管器实体3D模型，将模型用ICEM划分好网格，保存好模型，用Fluent翻开，对其模型、边界条件进行设置，全部操作完成后开始迭代计算，当计算的压力结果数据集合收敛后，可得到射流清管器阀门上受力的模拟值。3.2混合网格划分模拟清管器在管段内工况，对其模型进行网格划分[3]。为保证网格方向与管内流体方向一致，用COOPER方法使模型生成规那么的六面体结构，保证网格线之间的正交关系，这样使离散误差最大限度被控制的同时，还能使计算机计算时更稳定，快速，节约计算机占用比例。如2图所示：为了得到高质量网格，简化流道结构，对管道进行切割，分三局部进行处理。3.3FLUENT计算利...
