试验与研究第46卷第1期2023年1月Vol.46No.1Jan.2023HANGUAN焊管WELDEDPIPEANDTUBE基于Fluent的天然气运输管道弯头冲蚀模拟分析与防控措施研究*吕超1，陈绪鑫1，刘艳龙1，殷宏鑫1，于林辉2（1.东北大学秦皇岛分校控制工程学院，河北秦皇岛066000；2.营口东邦环保科技股份有限公司，辽宁营口115000）摘要：针对天然气运输管道的典型弯道冲蚀问题，依据现场实际生产情况，基于Fluent流体模拟软件建立相应的物理模型，选用standardk-ε模型、DPM离散相模型和冲蚀速率方程，分析讨论了固体颗粒直径、气体流速以及弯管角度对弯管冲蚀磨损的影响规律。结果显示：流体流速越快，颗粒对弯道的冲蚀越明显，流速与冲蚀率呈正相关；在同一流速下，随着颗粒粒径的增大，冲蚀率逐渐减小，最后趋于稳定；不同角度的弯头受到的侵蚀是不同的，应根据现场操作环境的差异，设计合适角度的弯头。模拟分析结果表明，天然气流速和固体颗粒直径是影响管道弯头冲蚀率的主要因素，并根据模拟结果提出了冲蚀防控措施。关键词：天然气管道；弯头；冲蚀；Fluent仿真模拟；防控措施中图分类号：TE832文献标识码：ADOI:10.19291/j.cnki.1001-3938.2023.01.003SimulationAnalysisandPreventionandControlMeasuresofElbowErosionofNaturalGasTransportationPipelinebasedonFluentLYUChao1,CHENXuxin1,LIUYanlong1,YINHongxin1,YULinhui2(1.CollegeofControlEngineering,QinhuangdaoBranchofNortheasternUniversity,Qinhuangdao066000,Hebei,China;2.YingkouDongbangEnvironmentalProtectionTechnologyCo.,Ltd.,Yingkou115000,Liaoning,China)Abstract:Aimingatthetypicalcurveerosionproblemofnaturalgastransportationpipeline,accordingtotheactualproductionsituationofthesite,thecorrespondingphysicalmodelisestablishedbasedonFluentfluidsimulationsoftware,andthestandardk-εmodel,DPMdiscretephasemodelanderosionrateequationareselectedtoanalyzeanddiscusstheimpactofsolidparticlediameter,gasflowrateandbendangleonbenderosionwear.Theresultsshowthatthefasterthefluidvelocityis,themoreobvioustheerosionofparticlesonthebendis,andthevelocityispositivelycorrelatedwiththeerosionrate.Atthesameflowrate,withtheincreaseofparticlesize,theerosionrategraduallydecreasesandfinallytendstobestable.Elbowswithdifferentanglesaresubjecttodifferenterosion.E...
