多相混输管道90°弯管冲蚀破坏应力分析

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管道系统失效形式多样,机理复杂,其中介质流动造成的冲蚀破坏是管道常见的失效形式之一,而管件又是比较常见的失效部位,在具有腐蚀性多相流作用下,弯头的冲蚀失效尤为突出。本次论文针对管道中多相流对90°弯管冲蚀破坏问题展开研究,建立了流固耦合控制方程,借助FLUENT和ANSYS软件对多相流介质经管道弯头这一模型进行了数值计算,研究流场区域内的流动情况并对流固耦合过程弯管所受应力、应变进行分析,探讨了弯头冲蚀失效的影响因素。研究表明:弯头两颊和内拱壁处所受应力最大,应变最大位置也出现在弯头两颊和内拱壁面。且随流速和温度的升高应力应变都变大。弯管两颊和下游外拱壁面冲蚀破坏最为严重,为失效高发区。适当减小流速、降低流体温度均可以有效缓解管道的冲蚀破坏。研究结论可为进一步研究多相混输管道冲刷腐蚀机理提供理论依据。
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