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题名串联弯管间距对弯管冲蚀磨损影响的数值模拟
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作者
刘明颢
刘旭煜
上官杨沁
廖锐全
刘凯
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机构
长江大学油气钻采工程湖北省重点实验室
中国石油天然气集团公司气举试验基地多相流研究室
长江大学石油工程学院
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出处
《科学技术与工程》
北大核心
2025年第16期6707-6716,共10页
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基金
国家自然科学基金(62173049)
油气钻采工程湖北省重点实验室开放基金(YQZC202210)。
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文摘
在天然气管道输送系统中,串联弯管由于其特殊结构以及天然气出砂特性,管道弯管处特别容易受到冲蚀的影响。串联弯管的冲蚀行为受到多个因素的影响,其中两弯头的连接管长度是不可忽视的变量。为此采用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)-离散相模型(discrete phase model,DPM)数值模拟方法,对含砂天然气在不同间距下串联弯管冲蚀行为进行研究。结果表明:当两个弯管串联安装时,下游弯管的腐蚀形貌和速率受两个弯管之间距离的影响较大。随着串联弯管中间段长度的增加,上游弯管的腐蚀形貌均呈V字形,但下游弯管的腐蚀形貌则由三角形逐渐变化为V字形。此外,因重力对砂粒运移轨迹产生的影响,下游弯管冲蚀磨损最严重区域相较于上游弯管要靠后5°~8°。通过对下游弯管多角度切面流场进行分析,气流经过中间段后在下游弯管处产生了较复杂的二次流,因此下游弯管的最大冲蚀速率随着串联弯管中间段长度的增加,呈现出先减小后增大的变化规律。研究成果可为优化双弯管系统的工程设计和冲蚀防控提供一定的理论指导和依据。
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关键词
串联弯管
计算流体动力学-离散相模型(cfd-dpm)
冲蚀磨损
数值模拟
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Keywords
elbow in series
computational fluid dynamics-discrete phase model(cfd-dpm)
erosion wear
numerical simulation
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分类号
TE832
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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题名基于CFD离散型静电喷药沉积特性数值仿真研究
被引量：4
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作者
伍志军
廖红
邓家波
莫愁
吕小荣
陈霖
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机构
四川农业大学机电学院
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出处
《河南农业大学学报》
CAS
CSCD
2022年第5期849-857,共9页
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基金
国家现代农业产业技术体系四川创新团队建设专项资金(sccxtd-2021-20)。
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文摘
【目的】研究静电喷药和常规喷药在植保作业时的药液沉积特性,解决植保作业中雾滴数据难采集和环境参数不可控等问题,提高植保作业质量。【方法】基于计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)离散相模型的粒子追踪技术和电磁流体力学(magnetohydrodynamics,MHD)对静电喷药和常规喷药分别在环境风速范围为0~3 m·s^(-1)、喷药高度为30~200 cm范围内的药液沉积特性进行对比模拟分析。【结果】常规喷药的药液粒径均大于静电喷药。喷药高度和环境风速对药液颗粒沉积影响较大,静电喷药在环境风速1 m·s^(-1)时静电感应较强,在喷药高度30~100 cm范围内沉积效果明显,此时药液最大沉积率高于常规喷药48%;随着环境风速和喷药高度的进一步增加,静电感应逐渐减弱,药液沉积率与常规喷药相比无明显变化。当环境风速为1 m·s^(-1)和喷药高度为150 cm时,静电喷药和常规喷药沉积率相差达到峰值。【结论】静电喷药的药液沉积效果普遍优于常规喷药,且通过沉积模型可预测静电喷药在自然风场下的雾滴沉积效果,为田间高质量植保作业提供理论依据。
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关键词
计算流体动力学
离散相模型
电磁流体力学
静电喷药
常规喷药
沉积率
仿真研究
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Keywords
computational fluid dynamics
discrete phase model
magnetohydrodynamics
electrostatic spray
conventional spray
deposition rate
simulation research
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分类号
S491
[农业科学—植物保护]
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