壁面微沟槽对输油管道阻力特性影响的数值研究

论文摘要

针对壁面微沟槽的减阻问题,通过数值模拟的方式,探究减阻效果出现的原因。首先对数值模拟的相关参数进行了描述,对常见的2种尺寸三角形沟槽进行了减阻效果对比,从而优选出最佳的三角形沟槽尺寸;然后对最佳的三角形沟槽尺寸和最佳流动速度进行流场分析,并与光滑壁面输油管道的流场进行了对比,查找出三角形沟槽具有减阻效果的原因。研究表明:当三角形沟槽尺寸为h=s=0.15 mm、流速为1.6 m/s时,管道的减阻效果达到最佳,最大减阻率可以达到7.8%;三角形沟槽位置处流动平稳、速度脉动相对较小、存在二次涡以及雷诺应力相对较小是三角形沟槽具有减阻效果的主要原因。

论文目录

• 1 数值模拟参数设定
•   1.1 计算域及网格划分
•   1.2 边界条件设定
•   1.3 管道介质选取
•   1.4 三角形沟槽几何尺寸
•   1.5 模拟参数及流动参数设置
•   1.6 数据收集及分析
• 2 光滑输油管道数值模拟
•   2.1 摩擦系数及摩擦阻力分析
•   2.2 三角形沟槽减阻率分析
• 3 输油管道流场分析
•   3.1 流动速度分析
•   3.2 速度脉动分析
•   3.3 涡量分布分析
•   3.4 雷诺剪切应力分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李恩田,袁康,刘洋,樊刘通,吕晓方

关键词: 输油管道,三角形沟槽,减阻,数值模拟,流场分析

来源: 油气田地面工程 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 常州大学石油工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(51804046),中石油创新基金项目(2018D-5007-0602)

分类号: TE973

页码: 45-50

总页数: 6

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