不同T型管汇液-固两相流颗粒冲蚀数值模拟

金龙¹，陈基业²，陈樑^1,2

1. 昆明理工大学公共安全与应急管理学院2. 昆明理工大学环境科学与工程学院

摘 要：目前对不同管汇处流场变化导致的冲蚀研究较少,基于计算流体动力学（CFD）仿真技术,研究了普通、球形、椭球形、梭形四种不同管汇T型管在颗粒流下的冲蚀行为。结果表明:当采用垂直管为入口管,水平支管为出口管的"一进两出"流动方式时,通过截取不同角度的流动切面发现椭球形管汇仅在45°～60°贴近管道壁面处产生一对二次流迪恩涡,其余管汇在30°～90°均有二次流产生。普通管汇的冲蚀主要发生在管汇与支管连接部位,其余管汇均发生在变径处,其中梭形管汇冲蚀最严重。通过改变流速、颗粒质量流量、颗粒密度、颗粒粒径,对比分析不同管汇的最大冲蚀速率变化规律,发现椭球形管汇最大冲蚀速率最低且变化幅度最小,具有较好的抗冲蚀特性。梭形管汇最大冲蚀速率最大且随影响因素变化幅度波动最大,因此生产中宜使用椭球形管汇,尽量避免使用球形管汇与梭形管汇。

关键词：不同管汇;T型管;液固两相流;颗粒冲蚀;