《石油工程建设》

文章标题:基于小孔模型的输气管道流量系数修正

文章作者:高晓楠, 姚佳杉, 钱薇如, 郄晓敏, 陈喜鸿, 梁昌晶
关 键 字:泄漏速率; 流量系数; 修正; 相似实验; CFD
文章摘要:

 流量系数是管道泄漏速率计算过程中的不确定因素,目前流量系数的选取存在随意性和盲目性。针对这一问题,在小孔模型理论分析的基础上,结合缩比实验和CFD数值模拟,考察管道内压、泄漏口形状、泄漏面积、管壁粗糙度对泄漏速率及流量系数的影响,通过速度矢量及马赫数对泄漏口附近进行流场分析,利用多元非线性拟合手段回归流量系数。结果表明,不同工况下的理论值均高于模拟值和实验值,而实验值和模拟值的吻合性较好;在相同压力下,不同形状泄漏口的泄漏速率与泄漏面积均呈正线性相关;在相同压力和泄漏面积下,矩形泄漏口泄漏速率最大,圆形泄漏口泄漏速率最小,说明矩形泄漏口的流量系数最大,其次为三角形和圆形泄漏口;流量系数修正方程的相关系数分别达到0.995 1、0.996 4、0.992 5,可以用于不同工况下泄漏速率的计算。