模拟分析小颗粒对T型管的冲蚀

梁金川　邓又文　胡彪

摘要：T型管道在天然气输送中较为常见的管件，气体在管道内流动时流向会发生改变导致气体直接冲击管壁，此时气体内夹带的微小颗粒也会冲击管壁，形成冲蚀降低管道输送的安全性。为了充分了解颗粒对管壁冲蚀影响，以两端为入口，一端为出口的T型管为研究对象，利用FLUENT模拟不同流速下产生的冲蚀情况。在T型管的一个入口端注入小颗粒并且保持人口条件不变，另外一个入口端不加颗粒而改变气体的速度来观察产生冲蚀的情况。结果显示改变无颗粒进气端的速度会对冲蚀的位置产生影响，同时冲蚀的程度也会产生一些变化。对比分析在不同气体流速下管道内压力云图、速度云图和流线图，来揭示颗粒的运动规律进而说明气体流速对于颗粒对于管壁冲蚀的影响。为实际生产中确定管道危险位置提供依据。

关键词：T型管；天然气管道；管道冲蚀；数值模拟

中图分类号：TQ 832 文献标识码：A 文章编号：1671-0460（2017）01-0145-04

天然气在我们生活的能源消费者占得比重越来越大，预计2030年前，天然气将在一次能源消费中与煤和石油并驾齐驱。这充分说明了天然气工业发展的重要性，降低天然气输送的安全隐患是保证天然气工业健康发展的基础。天然气在管输过程中流速一般会很高，因为有金属微屑和灰尘颗粒等存在会对管壁形成冲击磨损，给天然气输送管线和特殊管件带来安全隐患。前人针对这个问题进行了一些研究，探究产生冲蚀的机理和影响冲蚀的因素。……