气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀的影响

气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀的影响

论文摘要

直接将模拟蒙特卡罗(DSMC)方法引入CFD冲蚀预测技术,颗粒运动被分为平移运动和碰撞运动,颗粒平移运动由Eulerian-Lagrangian框架下的离散相模型(DPM)求解,计算颗粒间碰撞运动时采用DSMC方法用少量采样颗粒代替真实颗粒,可有效节省计算资源。提出一种可计算颗粒间碰撞的CFD冲蚀预测方法,研究气固两相流中颗粒间碰撞对弯管冲蚀速率的影响,结果表明:计算颗粒间碰撞时弯管内拱侧的无颗粒区变小,最大冲蚀位置沿外拱轴线后移5°,同时V形冲蚀痕迹的两翼向外侧扩大。对比5种冲蚀预测模型的计算结果,其中Oka et al.模型计算结果与实验值最贴近,计算颗粒间碰撞使误差进一步降低。

论文目录

  • 1 理论模型
  •   1.1 连续相控制方程
  •   1.2 离散颗粒动力学模型
  •   1.3 颗粒碰撞模型
  •     1.3.1 颗粒碰撞动力学模型
  •     1.3.2 碰撞概率
  •   1.4 冲蚀预测模型
  • 2 CFD建模
  • 3 数值模拟结果及分析
  •   3.1 颗粒相对浓度分布
  •   3.2 颗粒间碰撞对冲蚀结果的影响
  •   3.3 不同冲蚀模型的比较
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 孙晓阳,曹学文,谢振强,付晨阳

    关键词: 气固两相流,固体颗粒,颗粒分布,弯管,冲蚀,方法

    来源: 油气田地面工程 2019年S1期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,基础科学

    专业: 力学,石油天然气工业

    单位: 山东省油气储运安全重点实验室,中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院

    基金: 国家自然科学基金(51874340),山东省自然科学基金(ZR2018MEE004),中央高校基本科研业务费专项资金资助(17CX06020),国家重点研发计划专项(2016YFC0802301)

    分类号: O359;TE988.2

    页码: 61-65+115

    总页数: 6

    文件大小: 2034K

    下载量: 258

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