排灌机械工程学报

作者：陈雨,李仁年,*,韩伟,周巍巍

单位：1. 兰州理工大学能源与动力工程学院, 甘肃 兰州 730050;2. 甘肃省流体机械及系统重点实验室, 甘肃 兰州 730050;3. 中海石油中国有限公司天津分公司, 天津 300000

关键词：90°弯管,动态边界,磨损,数值预测,磨损机理,流动特性

基金：国家自然科学基金资助项目(52179086);甘肃省2021年中央引导地方科技发展专项资金资助项目

固定边界磨损预测方法只能得到磨损初始边界状态下的磨损特性,无法获得壁面破坏后的流场动力学响应.文中基于计算流体力学提出动态边界的水力机械过流壁面渐进磨损数值预测方法,通过研究90°弯管在不同磨损时刻的磨损表面形貌,流场特性、磨损特性和颗粒冲击特性,揭示由于过流壁面磨损形貌演变引起的多相流特性和磨损演变机理.研究结果表明:在来流速度6.3 m/s、颗粒体积分数为0.35%的90°弯管中,磨损主要集中在末端(50°~90°)内壁附近,且在20 000 h以后,外侧内壁的平均磨损率与内侧之比增大到2倍附近;颗粒冲击速度呈现先增加后减小的规律,最大变化量为0.81 m/s,而颗粒冲击角度呈现近乎线性增加,平均最大增幅为1.13°;此外,磨损坑内颗粒冲击速度减小,磨损坑边缘冲击速度增加,说明随着磨损时间的增加磨损范围会进一步扩大,结果为弯管的磨损防护提供了一定的参考.

来源：2024年第4期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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