水煤漿管道輸送中沖蝕數(shù)值模擬研究.pdf

1、在水煤漿的制備和輸運(yùn)過程中，工況條件苛刻，介質(zhì)成分復(fù)雜，漿體中固體顆粒含量高，管路輸送系統(tǒng)長(zhǎng)期處于高溫、高壓條件下，水煤漿存在著復(fù)雜的流動(dòng)特性。水煤漿管道輸送是典型的固-液兩相流的流動(dòng)過程，煤粉顆粒隨水煤漿流動(dòng)過程中對(duì)管道產(chǎn)生的沖蝕磨損，會(huì)對(duì)管道運(yùn)行安全產(chǎn)生極大隱患，特別是對(duì)于容易發(fā)生沖蝕磨損失效的彎頭，變徑管，三通等典型管件。
　　本文以水煤漿儲(chǔ)罐經(jīng)增壓泵外輸?shù)綒饣癄t的輸送管道中的90°彎管、變徑管和三通管為研究對(duì)象，通過 CF

2、D數(shù)值模擬的方法對(duì)90°彎管、變徑管和三通管開展沖蝕磨損三維數(shù)值模擬研究。首先對(duì)水煤漿沖蝕磨損理論進(jìn)行了介紹，從水煤漿的特性及分類、沖蝕磨損機(jī)理與沖蝕影響因素三個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。其次對(duì)沖蝕磨損的離散相模擬理論進(jìn)行了研究，依次建立基本控制方程，選擇標(biāo)準(zhǔn)k??湍流模型，選擇離散相隨機(jī)軌道模型研究顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡，選擇腐蝕與沉積模型作為沖蝕磨損率模型，選擇標(biāo)準(zhǔn)壁面函數(shù)法和壁面反彈恢復(fù)系數(shù)作為壁面處理方式和顆粒碰撞壁面后的反彈恢復(fù)方程，選擇Q

3、UICK離散格式和基于壓力的求解器作為控制方程的離散化和求解方法。再次，根據(jù)實(shí)際工廠資料，依次建立幾何模型，劃分模型網(wǎng)格，設(shè)置邊界條件，求解設(shè)置及模擬運(yùn)算，并對(duì)網(wǎng)格的無(wú)關(guān)性與模型的有效性進(jìn)行驗(yàn)證。
　　本文通過借助Fluent軟件計(jì)算并模擬不同工況條件下，水煤漿管道的最大沖蝕磨損率和沖蝕磨損的位置分布，來(lái)分析并研究水煤漿管道的沖蝕磨損規(guī)律，建立水煤漿管道沖蝕磨損的預(yù)測(cè)方法，分析得到了管道直徑、彎徑比、彎曲角度、煤粉顆粒直徑、煤粉顆