随着我国国民经济的高速发展,对能源的需求量日益增加,石油和天然气已经成为人们生活中不可缺少的重要能源。管道作为石油和天然气的主要输送方式,在石油天然气的开采和运输过程中都有着重要的作用。近年来,由于油气田开发过程中出砂量的增加,导致集输管道中固体颗粒的含量也越来越多。固体颗粒在管道中随流体流动,不断冲刷腐蚀着管壁,长此以往,将导致管道减薄,最终导致管道破坏失效。变径管作为管道输送系统中的典型管件,极易发生冲蚀磨损。因此,研究变径管两相流的流场分布、冲蚀规律,在实际生产过程中,能够对管道的失效部位起到预测作用,对研究实际工况中管道的冲蚀具有重要的意义。本论文主要以渐缩管为研究对象,分别探究其在气固两相流和液固两相流中的冲蚀磨损情况。采用数值模拟方法对渐缩管的冲蚀问题进行模型建立、条件设定,通过CFD软件进行模拟计算,得到流场分布情况和冲蚀分布情况;分别对入口流速、颗粒粒径以及颗粒质量流率进行研究,探究冲蚀磨损的影响因素,并讨论比较不同介质对冲蚀的影响,同时对渐缩管中气固、液固两相流的冲蚀情况进行分析和总结。此外,还采用相同的方法对突缩管液固两相流的计算结果和冲蚀结果进行分析,最后将突缩管与渐缩管的冲蚀情况进行比较分析。对气固两相流渐缩管进行数值模拟分析,得到渐缩管冲蚀磨损规律,并对不同介质下渐缩管的冲蚀磨损情况进行对比分析。冲蚀主要集中在渐缩管喉部以及距离喉部2D～3D左右收缩管段上。当入口流速较小时,流速增大不足以对冲蚀磨损产生影响,冲蚀磨损速率几乎不变;当入口流速增大时,冲蚀磨损速率逐渐增大。随着颗粒粒径的增加,冲蚀速率总体呈减小的趋势。随着质量流率的增大,冲蚀速率不断增加,冲蚀情况逐渐严重。入口流速为15 m/s时,冲蚀速率最小。当输送介质为含砂空气时,冲蚀磨损规律与含砂天然气基本一致,冲蚀速率明显大于含砂天然气,冲蚀行为较强。对液固两相流渐缩管进行数值模拟分析,得到渐缩管的冲蚀磨损情况,并比较不同介质下渐缩管的冲蚀磨损规律。渐缩管的冲蚀主要集中在喉部出口处以及收缩管段,冲蚀速率随着各种因素的变化而变化。对含砂稠油进行探究后,得到相同流态下稠油中的颗粒对管壁的冲蚀情况。通过对比分析,得出含砂稠油的冲蚀速率小于含砂原油,冲蚀行为较弱。此外,对液固两相流突缩管进行数值模拟分析,冲蚀磨损主要集中在管道突缩处,且管道突缩处的下壁面为冲蚀磨损最严重区域。冲蚀速率和冲蚀行为随着入口流速和颗粒质量流率的增大而增大,随颗粒粒径的增加而减小。通过对比分析发现,在液固两相流中,渐缩管的冲蚀磨损情况好于突缩管。