《石油工程建设》

文章标题:基于COMSOL多物理场固体颗粒对天然气管道弯管冲蚀影响研究

文章作者:田烁, 丁楠, 张洁
关 键 字:多物理场; 固体颗粒; 弯管; 冲蚀规律; 数值模拟
文章摘要:

随着天然气管道建设的快速发展,管道运行中因冲蚀造成的泄漏、破裂风险日益凸显。基于COMSOL多物理场软件粒子追踪接口,采用k-ω湍流模型对管道弯头冲蚀工况进行数值模拟,对比分析了流体介质、弯管角度、弯径比及介质流速等多因素组合工况对弯头冲蚀的影响规律。研究结果表明:流体介质质量密度越大则最大冲蚀速率越小,而最大冲蚀入射锐角则越大;随着弯管弯径比增加,最大冲蚀速率减小;当弯管角度增加时,最大冲蚀速率呈抛物线变化且在45°时达到最大值;介质流速增加,最大冲蚀速率将显著增加。研究成果可为天然气管道的抗冲蚀设计和运行管理提供定量依据。