机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2009年
11期
119-124,132
,共7页
偶国富%许根富%朱祖超%杨健%王艳萍
偶國富%許根富%硃祖超%楊健%王豔萍
우국부%허근부%주조초%양건%왕염평
弯管%冲蚀预测%腐蚀产物保护膜%流固耦合%数值模拟
彎管%遲蝕預測%腐蝕產物保護膜%流固耦閤%數值模擬
만관%충식예측%부식산물보호막%류고우합%수치모의
Elbow%Erosion prediction%Protective film of corrosion product%Fluid-structure interaction%Numerical simulation
针对流体输送管道失效研究中存在的问题,主要研究腐蚀与流体流动的交互作用对管道冲蚀破坏的作用机理.建立流固耦合数理模型,推导出在任意拉格朗日-欧拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)描述下的粘性流体N-S方程和腐蚀产物保护膜固体区域的控制方程,分析管壁边界层多相流介质流动与腐蚀产物保护膜破损之间的耦合作用.以弯管的冲蚀失效为例,结合弯管的结构特性、多相流的物性参数,运用ANSYS有限元分析软件,采用物理环境顺序耦合法进行流固耦合数值模拟,分析管壁腐蚀产物保护膜的变形程度和受力状态,判定弯管冲蚀破坏的危险区域和失效趋势;现场测厚数据与仿真计算结果基本吻合,验证仿真计算的可靠性和可行性,该方法可用于管道输送系统的风险预测、安全评估和工艺改造.
針對流體輸送管道失效研究中存在的問題,主要研究腐蝕與流體流動的交互作用對管道遲蝕破壞的作用機理.建立流固耦閤數理模型,推導齣在任意拉格朗日-歐拉(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)描述下的粘性流體N-S方程和腐蝕產物保護膜固體區域的控製方程,分析管壁邊界層多相流介質流動與腐蝕產物保護膜破損之間的耦閤作用.以彎管的遲蝕失效為例,結閤彎管的結構特性、多相流的物性參數,運用ANSYS有限元分析軟件,採用物理環境順序耦閤法進行流固耦閤數值模擬,分析管壁腐蝕產物保護膜的變形程度和受力狀態,判定彎管遲蝕破壞的危險區域和失效趨勢;現場測厚數據與倣真計算結果基本吻閤,驗證倣真計算的可靠性和可行性,該方法可用于管道輸送繫統的風險預測、安全評估和工藝改造.
침대류체수송관도실효연구중존재적문제,주요연구부식여류체류동적교호작용대관도충식파배적작용궤리.건립류고우합수리모형,추도출재임의랍격랑일-구랍(Arbitrary Lagrange-Euler,ALE)묘술하적점성류체N-S방정화부식산물보호막고체구역적공제방정,분석관벽변계층다상류개질류동여부식산물보호막파손지간적우합작용.이만관적충식실효위례,결합만관적결구특성、다상류적물성삼수,운용ANSYS유한원분석연건,채용물리배경순서우합법진행류고우합수치모의,분석관벽부식산물보호막적변형정도화수력상태,판정만관충식파배적위험구역화실효추세;현장측후수거여방진계산결과기본문합,험증방진계산적가고성화가행성,해방법가용우관도수송계통적풍험예측、안전평고화공예개조.
