砂粒對多相流彎管沖蝕的影響因素分析
摘要：沖蝕是一個管壁材料受固相顆粒重復撞擊而剝落,又伴隨著腐蝕的復雜力學過程。沖蝕嚴重時可能引起管道失效或泄漏,從而產生經濟損失和環境污染。為了研究多相流彎管沖蝕的基本規律和主要影響因素,本文基于自行設計的循環管路進行了水-砂兩相流對彎管段碳鋼貼片的沖蝕試驗。基于彎道流動特征分析、掃描電鏡觀察和貼片的沖蝕速率估計,得到了彎管段壁面的主要損傷特征。彎管段壁面可分為四個區:外拱璧、內拱璧和左右兩頰壁面。外拱璧處試驗貼片的主要損傷特征為大量壓痕、劃痕和近圓形的蝕坑分布,其壁面減薄的主要機制為彎道流動中砂粒的多次高速沖擊和切削作用;而內拱璧處的損傷特征主要是蝕坑周圍包圍著腐蝕產物,流動中的砂粒低速沖擊和腐蝕氧化作用更為明顯;兩頰壁面處沖刷磨損與腐蝕增重作用相當。此外,分析了砂粒粒徑、含砂量以及貼片材質對沖蝕速率的影響。大粒徑及較高含砂量對沖蝕速率均起到增強作用;壁面的材料屬性有差異,表面形貌的損傷特征亦有不同。
注: 保護知識產權,如需閱讀全文請聯系實驗力學雜志社
相關推薦
更多
