考虑载荷效应的三维颗粒冲蚀数值模拟

论文摘要

冲蚀是管道失效的主要原因之一,论文采用数值模拟研究了拉伸应力对冲蚀演化的影响。基于COMSOL Multiphysics软件首次开发了一套完整的考虑外加拉伸载荷的三维平板冲蚀数值模拟方法。该方法可用于分析高压油气输送管道的固体颗粒冲蚀问题,可将内部高压流体引起的管壁拉伸载荷对冲蚀损伤演化的影响纳入考虑。结合自定义的应力-冲蚀方程,论文分析了冲射角（θ）、冲射速度（V）以及表面冲蚀损伤疤痕对应力-冲蚀损伤演化过程的影响,研究表明:在稀相流下,随着冲射角增大,最大冲蚀损伤出现在45°冲射角,最大冲蚀损伤速率随冲射速度增加呈指数增长,由于冲蚀疤痕影响流场和靶材应力分布,其对冲蚀损伤演化过程的影响不可忽略。

论文目录

• 0 引言
• 1 数值模型及模拟方法
•   1.1 模型描述
•   1.2 应力—冲蚀模型
• 2 计算结果分析
•   2.1 入射角效应
•   2.2 流体速度效应
•   2.3 载荷及表面损伤演化效应
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王华昆,余建星,余杨,韩翔希,李修波,樊志远

关键词: 应力冲蚀,数值模拟,多物理场

来源: 中国造船 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,钦州学院机械与船舶海洋工程学院,中国船舶工业经济与市场研究中心

分类号: TE832

页码: 66-72

总页数: 7

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