具有肋条结构的气力输送弯管抗冲蚀优化设计

作     者：郭姿含 张军 李晖 GUO Zihan;ZHANG Jun;LI Hui

作者机构：集美大学海洋装备与机械工程学院、福建省能源清洁利用与开发重点实验室厦门361021 

出 版 物：《中国腐蚀与防护学报》 (Journal of Chinese Society For Corrosion and Protection)

年 卷 期：2023年第43卷第3期

页      面：525-534页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：福建省自然科学基金(2022J01334和2020J01694)。 

主　　题：气力输送 弯管 肋条 截面形状 冲蚀 数值模拟 

摘      要：弯管冲蚀是不可忽视的重要问题,直接关系到管路输送系统的安全运行及管道的使用寿命。针对这一问题,提出一种四边形、等腰梯形和等腰三角形3种横截面形状的肋条,分别安装在弯头外径方向不同位置,并考虑均匀安装多个肋条对冲蚀的影响。采用CFD-DPM方法对所提出的具有肋条结构的弯管抗冲蚀特性进行数值模拟。模拟结果表明:肋条安装在颗粒壁面第一次碰撞之前,一定程度上抑制冲蚀,且肋条背部形成低速逆流循环区,保护该区域壁面。3种不同横截面形状的肋条中,抗冲蚀作用最佳的为等腰三角形肋。肋深越大,保护范围越大,但影响颗粒碰撞角度,增大颗粒与其碰撞频率,并非深度越大抗冲蚀性能越佳。弯头部分均匀分布多个肋条也具有明显的抗冲蚀特性。其结论可为弯管的抗冲蚀优化设计提供新的设计方案。