管道清管器旁通流场三维数值模拟分析

论文摘要

为探究清管器与管道内壁间存在旁通时流场分布情况,进而为提升其清管效率和通过安全性提供依据,利用ICEM CFD软件建立旁通流场三维模型,采用FLUENT软件中的标准k-ε模型进行数值模拟分析。分析结果表明:在产生旁通状态下,高速流体通过旁路,对管道内壁产生强剪切作用,流过清管器后,在下游形成涡流区。压力场分为上游高压区、清管器中压区、头部低压区和下游稳定区;旁路上和轴线上最大流体速度随间隙量的增加而减小,流场压降及所受的驱动力随间隙量的增加而急剧减小。对比可知:两种类型的清管器旁路上最大流体速度、驱动力大小随间隙量的变化大致相同;在相同间隙量下直板式清管器轴线上的流体速度更大,且旁路上的流体对管道内壁产生的剪切作用也更强。研究结果可为清管器在发生旁通状态下的通过安全性提供参考。

论文目录

• 0 引言
• 1 模型建立
•   1.1 控制方程及湍流模型
•   1.2 清管器几何模型及计算区域
•   1.3 网格划分与计算条件
• 2 流场分布状态分析
•   2.1 速度场分析
•   2.2 压力场分析
• 3 旁通流场特性分析
•   3.1 间隙量对旁通流场速度分布影响
•   3.2 间隙量对清管器所受驱动力影响
•   3.3 旁通流体对管道内壁的剪切作用
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 田宏军,魏云港,曹宇光,刘畅

关键词: 管道,清管器,旁通,流场分布,数值模拟,驱动力

来源: 石油机械 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石油大学(华东)山东省油气储运安全重点实验室

基金: 国家重点研发计划资助项目“临海油气管道完整性管理技术研究及示范应用”(2016YFC0802306),国家自然科学基金项目“管道检测器卡堵关键力学问题研究”(11472309),中国石油大学(华东)研究生创新工程资助项目“管道清管器通过性关键力学问题研究”(YCX2018069)

分类号: TE973.8

DOI: 10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2019.01.020

页码: 120-129

总页数: 10

文件大小: 820K

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