氣液兩相流管道沖刷腐蝕的研究.pdf

1、氣液兩相流沖刷腐蝕廣泛存在于過程工業(yè)裝備中，所以研究沖刷腐蝕對工業(yè)裝備的影響顯得很有必要。本文對流體中含離散氣泡對壁面的沖刷腐蝕影響和流動加速腐蝕的機理進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容可為氣液兩相流遭受腐蝕的理論發(fā)展和實驗研究提供參考，并對廣泛而深入研究管道中產(chǎn)生腐蝕的機理具有重要的理論意義和實際的應(yīng)用價值。
　　 管路中產(chǎn)生的氣泡是非均勻狀態(tài)的，即氣泡隨著流速和壓力的變化而隨機發(fā)生，采用離散相顆粒模型能夠更好的模擬實際運行狀態(tài)。引入顆粒相

2、動力學(xué)理論，分析氣泡碰撞產(chǎn)生的沖擊力和氣泡沖刷產(chǎn)生的剪切應(yīng)力。結(jié)合氣泡顆粒運動隨機軌道模型，計算流體控制方程和顆粒運動方程，綜合研究材料受流動加速腐蝕和氣泡沖刷腐蝕兩方面的作用。
　　 本文采用歐拉-拉格朗日方程對水中含有氣泡相的管路模型進(jìn)行數(shù)值模擬，并對模型中流體流動與氣泡沖刷腐蝕的物性參數(shù)進(jìn)行了設(shè)置。分別考察了流場中的壓力分布和氣泡運動軌跡分布，分析了彎管與變徑管中的氣相體積分率、流速場、剪切應(yīng)力等分布情況，最后得到?jīng)_蝕速率

3、大小可反映壁面受沖刷腐蝕破壞嚴(yán)重程度的結(jié)論。
　　 在系統(tǒng)模擬流體紊流和氣泡潰滅時對壁面的沖擊作用的基礎(chǔ)上，考慮了管路中侵蝕性介質(zhì)對壁面產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的作用，通過介質(zhì)在壁面的沉積速率分布來預(yù)測腐蝕的危險區(qū)域和破壞規(guī)律。
　　 最后，本文總結(jié)出流體流動、氣泡沖刷腐蝕、介質(zhì)的電化學(xué)腐蝕三者相互作用是管道腐蝕破壞的原因:沖刷腐蝕主要是由流體速度變化引起的，氣泡沖刷作用加速了腐蝕的進(jìn)程，而管路中存在的腐蝕性介質(zhì)是材料腐蝕破壞的本