三通管冲刷腐蚀数值计算

三通管在工业中使用很普遍,随着工业的不断发展,三通管受到的冲刷腐蚀也越来越严重。根据流体流动的基本规律,建立了冲刷腐蚀的数学模型,运用SIMPLE算法求解方程组。研究结果表明:三通管出口段壁面受到了流体的冲刷腐蚀,最严重的部位在出口段管中心左右0.03 m处,此处受到的剪切应力最大。流体的流体力学因素对管道冲刷腐蚀也有影响,入口流速和流体粘度越大,冲刷腐蚀越严重,出口段管的直径越大,冲刷腐蚀越轻,含气量对冲刷腐蚀的影响是先变大,后变小。     

集输管道T型管内冲刷腐蚀数值模拟

T型管在油气集输系统中应用广泛,但容易形成冲刷腐蚀,发生泄漏事故,有必要对腐蚀影响因素进行研究。建立了流动控制方程,借助CFD软件对油气混输流体流经T型管进行流场和应力分析,探讨了流体组成、流体性质和流动参数等对冲刷腐蚀的影响。结果表明:T型管内壁面剪切应力的大小和分布受多种因素影响;最大壁面剪切应力分布在正对来流方向主管和支管的交接处。适当降低流速和流体粘度、增大含气率和支管直径可减缓T型管冲刷腐蚀。研究结论可为管道腐蚀防护和安全稳定运行提供理论依据。     

船舶凝水调节管道新型节流孔板设计研究

船用凝水管道上节流孔板设计不合理,易导致孔板下游流体发生汽蚀,并促使流体高速冲击管道,进而诱发管道剧烈振动和冲刷腐蚀失效,极大影响了船用凝水管道的安全性和稳定性。基于多孔消声器减振降噪机理,提出了具有"防止孔板汽蚀,减缓管路冲刷"功能的新型斜孔对冲式节流孔板,引入伯努利方程和阻塞压差计算方法,进行节流孔板孔径、级数和厚度的校核计算,得到适用于凝水调节管道的两级斜孔式节流孔板,并利用数值模拟手段对理论设计的单级和二级斜孔式孔板节流特性进行分析,计算结果表明单级节流孔板下游局部流域诱发大尺度涡流和汽蚀现象,易导致凝水管路振动;二级节流孔板不仅可以规避孔板诱发汽蚀,还能实现流体对冲射流效应,促使冲击能量相互抵消,减缓流体对管路的冲刷,数值模拟结果与理论设计数据基本吻合。因此该计算方法可为船舶凝水系统管道节流孔板结构设计提供一定理论支撑。     

新型清洗釜中超临界二氧化碳的数值模拟研究

利用FLUENT软件对通过微小喷嘴通道流入一种新型清洗釜内的超临界二氧化碳进行了数值模拟,根据模拟结果,计算和分析了清洗釜内被清洗硅晶片的表面所受到的剪切作用力。结果表明,超临界二氧化碳流体在新型清洗釜内的流动状况良好,硅晶片表面能受到超临界二氧化碳流体一定的冲刷,有良好的清洗效果。因此,数值模拟结果能给予新型清洗釜的设计以一定的理论依据,为今后超临界二氧化碳绿色清洗技术的优化提供一种理论分析方法。     

加氢装置管道冲刷腐蚀探析

探究了冲刷腐蚀的机理,主要从材料、流体、力学等方面分析。冲刷腐蚀是冲刷磨损和电化学腐蚀共同作用,腐蚀性流体的相对高速运动造成金属损坏。介绍了目前的加氢装置管道冲刷腐蚀的防护措施及效果,展望冲刷腐蚀研究未来的方向。     

机坪输油管道冲刷腐蚀研究

研究了冲刷腐蚀过程的发生机理,分析了流体的流速、管道的结构、流体中的第二相、流体的流动状态等因素对冲刷腐蚀过程的影响。就机坪输油管道系统中常见的易腐蚀管件90°弯管和T形管的冲刷腐蚀问题展开讨论,采用ANSYS 3.0软件中Fluent模块进行数值模拟,计算在不同工况下管道冲蚀减薄规律和特点,从而解释腐蚀的破坏程度。最后考虑到管材冲刷腐蚀的减薄程度和机坪输油系统的设计使用年限,得出冲刷腐蚀对于机坪输油管道使用寿命的影响。     

ZL115铝合金喷嘴在碳酸氢铵生产中的应用

大连化工公司碱厂碳酸氢铵的生产采用ZL115铝合金喷嘴,用于喷射吸氨器生产后,收到良好的效果。在碳铵生产过程中,喷射吸氨器的喷嘴,使用寿命很短。因为喷嘴处母液流速大,且母液中含有碳酸氨铵结晶颗粒,喷嘴的材质不良,受到冲刷腐蚀后,就会影响喷嘴的使用寿     

离心压缩机压力波动对叶轮腐蚀的影响

在PVC生产过程中,压缩机长期受到交变压力的影响,压缩机叶轮的母材和焊缝均出现明显的蚀坑.采用电化学测试方法分析了不同压力条件下压缩机叶轮的腐蚀过程.结果 表明:在压力作用下,压缩机叶轮母材和焊缝的腐蚀反应过程受到混合过程控制;在流体流动条件下,机械作用增强,基体表面难以生成稳定的腐蚀产物层;腐蚀过程以机械冲刷和电化学腐蚀为主.     

多相混输管道弯管流动腐蚀数值计算

凝析气田管道中含有气液两相,在弯头处经常发生腐蚀穿孔现象。针对这一现象,利用计算流体力学方法,根据流体流动的规律,建立了弯管流动腐蚀的数学模型,运用有限元法来解方程。研究发现弯管的流动腐蚀与流体的运动息息相关,多相流经过弯管后流速、液相分布、湍动能、压力的大小和分布都发生了变化,引起管壁处某些部位剪切应力、含液率、湍动能、压力发生变化,加速了弯管的腐蚀。研究结果可以为弯管流动腐蚀的理论研究和多相混输管道安全管理提供指导。     

撞击流反应器内幂律流体流动特性的数值模拟

采用数值模拟方法对撞击流反应器内幂律流体的流动特性进行研究,分析了不同喷嘴间距和入口流速下清水和不同质量分数幂律流体的径向射流扩展率、径向速度衰减率、剪切应力、表观黏度等分布规律,研究表明：幂律流体中径向射流的径向速度分布规律与清水径向射流相似。随喷嘴间距的增大,扩展率增大,径向速度衰减率减小,平均剪切应力呈先增大后减小的变化规律,其中L=3D时平均剪切应力值最大,更利于流体混合。入口流速越大,扩展率越小,径向速度衰减率越大,平均剪切应力也随之增大。幂律流体的平均剪切应力大于清水,且随质量分数的增大,其扩展率增大,为清水扩展率的1.3~3.3倍,而幂律流体的径向速度衰减率从-1.268~-1.125降低到-1.144~-1.082,逐渐小于清水。幂律流体径向射流区域的剪切应力呈“M”形分布,表观黏度则呈“W”形分布,流体的流变性质对撞击流反应器内流体的流动规律影响显著。     

流量测量用喷嘴的腐蚀影响研究及维保方法

喷嘴作为空压机流量测量中的重要部件,在长期测试后结果出现偏差,腐蚀可能是潜在影响原因。本文通过流体力学仿真对腐蚀前后的喷嘴进行分析,高速气流的冲蚀和测试环境的腐蚀会造成流量测量结果的偏差,并根据结果提出合理的喷嘴保养方法。     

浅析蒸氨灰乳陶瓷调节阀的应用

石灰乳输送管道及节流件自调节阀冲刷严重,分别对进口陶瓷偏心旋转调节阀、国产双密封陶瓷O形调节阀、国产双密封陶瓷调节阀的阀体结构进行分析比对,根据现场实际应用在同一工况下不同阀体结构对耐冲刷性能及调节稳定性测试分析,提出灰乳调节阀的选型参考,以期解决灰乳流体对阀体冲刷内漏问题延长阀门使用周期。     

裂解气压缩机段间换热器泄漏原因分析及防范措施

通过对裂解气压缩机EC-301三段出口换热器泄漏原因的分析,找到了引起泄漏的原因在于换热器管束的腐蚀。造成管束腐蚀原因是压缩机注水量过大及喷嘴雾化效果差,导致大量的水随裂解气进入段间换热器造成的冲刷、酸性腐蚀。通过降低注水量、更换喷嘴及加注中和缓释剂等措施,消除了腐蚀现象,延长了换热器的运行周期。     

地沟油生物柴油在旋流喷嘴中的雾化实验及模拟

对地沟油生物柴油在旋流雾化喷嘴中的内部流场及外部流场进行数值模拟,考察了喷嘴孔径、旋流芯螺距、螺柱槽道横截面积和槽道形状等结构参数对出口雾化速度及索特平均直径的影响,通过实验对模型进行了验证。结果表明,0.7 mm孔径的喷嘴的韦伯数最大,索特平均直径与雾化锥角最优。螺距4 mm的喷嘴雾化特性最优,旋流芯螺距越小,流体在喷嘴内旋流次数越多,阻力损失越大,流体在切向分量上速度越大。梯形槽道的雾化效果最好,相同横截面积下槽道的水力直径越大,雾化效果越好;截面积1 mm2槽道的喷嘴最优,槽道横截面积越小,流体在槽道中的湍流程度越大,流体内部剪切应力越大,液体表面不稳定波急剧增大。     

气井井下节流压力温度耦合预测模型

本文应用节点系统分析方法,以节流装置为节点,将井筒压力温度预测分为井底到节流装置,节流装置以及节流装置到井口,基于气井流体质量、动量和能量守恒以及井筒径向传热理论,建立了气井井筒压力温度耦合预测模型。将节流过程视为绝热过程,根据节流过程能量守恒原理,并忽略位能差,导出了流体节流过程中焓变计算模型。实例计算表明,本文建立的气井井下节流压力温度耦合预测模型能为气井井下节流动态分析、井下节流器工艺参数设计、水合物防治提供必要的技术依据。     

常减压塔顶空冷器出口集合管段腐蚀失效机制研究

针对某石化厂常减压装置塔顶空冷器出口管道至集合处管段多次出现穿孔的问题,研究了腐蚀管段内部周向与轴向厚度的分布情况,同时采用X射线衍射、扫描电镜、X射线衍射能谱仪对管段腐蚀试样进行了检测,分析管段腐蚀的原因。结果表明:管道腐蚀是由H_2S腐蚀、铵盐结晶垢下腐蚀的化学反应与冲刷腐蚀协同作用造成的。集合管段入口处腐蚀产物在管壁上的附着比较疏松,容易被流体冲刷,对管壁的保护作用较弱,在冲刷腐蚀协同的作用下,腐蚀较为严重;沿着流动方向,管壁上的腐蚀产物对壁面的吸附逐渐增强,腐蚀逐渐减弱。     

ZL115铝合金喷嘴在碳酸氢铵生产中应用

大连化工公司碱厂碳酸氢铵的生产采用ZL115铝合金喷嘴,用于喷射吸氨器生产后,收到良好的效果。该厂在原六机部725研究所协助下,选用了ZL115铝合金铸造的喷嘴,经过三年多的生产试验证明ZL115铝合金喷嘴耐母液冲刷,腐蚀性能良好。平均使用寿命可延长18个月以上,比IC18Ni9Ti不锈钢喷嘴的使用寿命提高9倍以上,而且成本大为降     

换热器腐蚀类型分析及防腐对策研究

针对某乙烯厂裂解车间换热器腐蚀情况进行调查,采集腐蚀样品,通过宏观与能谱分析、水质分析得出该车间换热器腐蚀类型主要有三种:处于H2O-H2S-CO2-HCl腐蚀环境引起的点蚀;壳程入口高速流体冲击管束引起的冲刷腐蚀;管束表面沉积物引起的垢下腐蚀等。根据腐蚀产生的相关原因,通过操作工艺控制、水处理工艺控制、设计制造工艺控制三方面提出相应防腐措施,控制并降低系统腐蚀。     

90°水平弯管冲刷腐蚀速率分布的实验研究

液固两相流是造成弯管冲刷腐蚀失效的关键因素之一.以水平90°弯管为研究对象,通过失重实验、电化学测试和腐蚀形貌分析,确定了水平弯管不同位置的冲刷腐蚀速率分布,并进一步确定全面腐蚀最大位置和点蚀最大位置.结果表明:最大冲刷失重腐蚀速率均出现在环向180°位置,即水平弯管底部的冲刷腐蚀最严重,同时外部管段的全面腐蚀速率大于内部管段;在环向90°、轴向45°位置,弯管受到电化学腐蚀和机械应力的耦合作用,其腐蚀性倾向性最大,因此其腐蚀电位最负,此时出现最大点蚀坑深为240.14μm.     

超临界溶液快速膨胀过程中喷嘴的流动模型

本文基于超临界流体的特性,在一维定常可压缩流动的基础上,结合对流传热建立了超临界溶液快速膨胀过程（ＲＥＳＳ）的计算模型。该模型将ＲＥＳＳ过程喷嘴内的流动分为等熵节流和一维定常可管流两个部分,利用该模型可ＲＥＳＳ过程中喷嘴内部的流动,为研究ＲＥＳＳ过程提供基础。