数值模拟计算可以准确预测阴极保护的保护效果,解决传统阴极保护设计中的弊端,所以数值模拟方法已经被广泛地应用到腐蚀与防护计算领域。本文基于边界元的数值模拟方法,计算了流动管内体系的电位分布的规律,并对相关的方面做了研究。在稳定无源的腐蚀场中,电位分布符合拉普拉斯控制微分方程。本文从高斯散度定理和格林公式出发,用加权余量法,以拉普拉斯方程的基本解作为试探函数推导出了边界元法的出发方程,并用管单元对场域的边界进行离散得到包含未知电位和电流值线性方程组。此外,还论述了用管单元对轴对称体系离散相对线性单元和有限元法的优点,不仅减少了未知函数值,大大减少了工作量,还避免了边界角点和奇异积分的处理。利用C“编程语言编写了窗口应用程序——SKLBEM,对非边界条件采用了分段线性拟合法处理,计算了电位分布和电流密度分布。同时,有限元软件ANSYS计算结果和实验测量基本和SKLBEM计算结果一致,验证了程序的可靠性。阴极保护的电位分布与电解质溶液的电阻率,被保护结构的尺寸,阳极种类、数量和布置以及边界条件的选取有关。本文从被保护管道的管径,电解液的电阻率,阳极间隔和极化曲线等方面讨论了对电位分布的影响。随着管径的增大,管道受保护的距离增大,得出保护半径符合经典的阴极保护理论公式；电位随电阻率变化的分布规律说明,在低的电阻率情况下,保护电流可以达到管道的更远端,使更远阳极端电位更负,管道受保护的范围更大,保护效果越好；极化曲线的极化阻率大时,电位分布的发散性好。本文对电极在实际体系的交流阻抗分析,按扫描速率对极化曲线的影响确定最大扫描速率,获得更接近实际情况的极化曲线,从而得到更理想的数值解。正确极化曲线的最大扫描速率与极化电流相对误差、电压扫描范围成正比,与反应电阻和电容成反比。极化电阻和电容增大时,测量极化曲线的扫描速率相应成比例降低。碳钢的反应阻抗首先随保护电位负移增加,到一定电位达到最大,随后随电位负移下降；最大反应阻抗时的电位为电极的最佳保护电位,该保护电位随保护表面的变化而变化,表面钙镁盐沉积后,最佳保护电位正移。