| 去除管道3PE防腐层的轴向扇形喷嘴数值模拟 |
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| 引用本文： | 管金发,肖栋,瞿德刚,陈雁,舒丹,华卫星,沈蕾芳.去除管道3PE防腐层的轴向扇形喷嘴数值模拟[J].表面技术,2021,50(6):306-316. |
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| 作者姓名： | 管金发 肖栋 瞿德刚 陈雁 舒丹 华卫星 沈蕾芳 |
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| 作者单位： | 陆军勤务学院 油料系,重庆 401331;联勤保障部队供应局,武汉 430015;重庆工商大学融智学院,重庆 400067;西南技术工程研究所,重庆 400039 |
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| 基金项目： | 重庆市教委科学技术研究项目(KJQN202012906，KJZD-M201912901) |
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| 摘 要： | 目的 优化设计一种轴向扇形喷嘴,通过产生扇形磨料水射流去除管道3PE防腐层,以期提高去除管道3PE防腐层的效率和安全性.方法 建立轴向扇形喷嘴物理模型及扇形磨料水射流流场的计算模型.基于FLUENT软件,采用颗粒轨道模型、Realizable k-ε湍流模型对轴向扇形喷嘴内外磨料水射流流场特性进行数值模拟研究.结果 沿着射流流动方向,扇形喷嘴收缩段(邻近圆柱段区域)磨料颗粒速度增加明显,圆柱段磨料颗粒速度增加不明显.由于喷嘴流通面积减小或V型槽致使流道形状改变,进入扇形喷嘴椭圆段后直至喷嘴出口处,磨料颗粒速度总体增加,但其速度分布呈现复杂规律,在射流的两侧边缘存在高速区.在扇形喷嘴外流场中,磨料颗粒速度呈减小趋势,同时,磨料颗粒速度云图在X轴某一位置出现了分叉现象,速度云图在分叉点之后的区域出现空白,即从分叉点之后,外流场的某些区域没有磨料颗粒的存在.为了充分发挥磨料颗粒对3PE防腐层较好的冲蚀效果,扇形磨料水射流去除3PE防腐层时,应将靶距控制在分叉点位置之前.不同结构参数轴向扇形喷嘴产生的扇形磨料水射流,其磨料颗粒速度云图分叉点位置不同.结论 综合考虑磨料颗粒速度大小、作用范围、分叉位置等因素的影响,优选出拟用于产生扇形磨料水射流去除3PE防腐层的轴向扇形喷嘴结构参数:α2/r=1、α=15°、b=0.6 mm、d=2.13 mm.最佳靶距在17.37～37.37 mm.
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| 关 键 词： | 轴向扇形喷嘴 磨料水射流 数值模拟 V型槽半角 V型槽相对偏移量 |
| 收稿时间： | 2020/6/3 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/9/21 0:00:00 |
Numerical Simulation of Axial Fan Nozzle Removing 3PE Anti-corrosive Coating of Pipeline |
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| GUAN Jin-f,XIAO Dong,QU De-gang,CHEN Yan,SHU Dan,HUA Wei-xing,SHEN Lei-fang.Numerical Simulation of Axial Fan Nozzle Removing 3PE Anti-corrosive Coating of Pipeline[J].Surface Technology,2021,50(6):306-316. |
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| Authors: | GUAN Jin-f XIAO Dong QU De-gang CHEN Yan SHU Dan HUA Wei-xing SHEN Lei-fang |
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| Affiliation: | Petroleum Department, Army Logistics University of PLA, Chongqing 401331, China;Joint Logistic Support Force Supply Bureau, Wuhan 430015, China;Rongzhi College of Chongqing Technology and Business University, Chongqing 400067, China; Southwest Institute of Technology and Engineering, Chongqing 400039, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | axial fan nozzle abrasive water jet numerical simulation half of the angle of the v-groove length from ellipse center to bottom of V-groove |
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