基于数值模拟的输气弯管抗冲蚀结构优化

来源 :材料保护 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tomyang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
从气井中开采出来的天然气不可避免地会携带固体杂质.这些固体杂质会对集气管线产生冲蚀损伤,弯管处尤甚.在现有弯管冲蚀规律基础上,为了更直观地找出冲蚀形貌,有针对性地提高弯管抗冲蚀性能,对常规输气弯管进行冲蚀规律的数值模拟研究,采用离散相(DPM)模拟离散颗粒的运动并选用Tulsa大学(E/CRC)提出的冲蚀磨损预测模型,通过试验对比验证了模型的可靠性.根据冲蚀磨损主要发生在弯管45°~55°处的特征,设计了3种优化弯管结构(渐扩弯管、突扩弯管、加导流片弯管)来减缓弯管处的冲蚀磨损.结果 表明:与等直径弯管相比,在相同运行工况下,渐扩弯管和加导流片弯管的最大冲蚀率分别减少了64%和34%,而使用突扩弯管反而会加剧弯管处的冲蚀.该结论可为弯管的抗冲蚀结构优化提供理论依据.
其他文献
为提高异种高强度铝合金焊接接头在复杂交变载荷作用下的服役可靠性,采用疲劳极限测量、疲劳断口形貌分析、金相分析和显微硬度测试等方法,研究了6 mm厚的6082-T6/7075-T6异种铝合金搅拌摩擦焊接接头疲劳性能及疲劳断裂的影响因素.结果 表明,1200 r/min、80 mm/min条件下,焊接接头疲劳极限为107.5 MPa.110 MPa疲劳载荷下,疲劳裂纹起源于前进侧(6082-T6)的焊核区与热机械影响区(TMAZ)交界位置的试样棱边尖角附近.这是由于焊接热循环导致β\"相转变为β\'相
以质量取代法研究纳米SiO2(取代水泥)和橡胶粉(取代河砂)对再生混凝土28 d抗压强度、抗折强度和劈裂抗拉强度的影响,并通过MAT-LAB软件建立了二维随机骨料投放程序,采用ABAQUS软件对再生混凝土单轴受压力学性能进行了数值模拟分析.结果表明:单掺橡胶粉时,随着橡胶粉掺量增加,再生混凝土的抗压强度、劈裂抗拉强度和抗折强度呈先增大后减小的趋势;当橡胶粉掺量恒定时,再生混凝土抗压、劈裂抗拉和抗折强度随着纳米SiO2掺量增加而增大.与未掺SiO2组相比,纳米SiO2掺量为1.5%(质量分数,下同)的再生混
在矿井水淡化过程中,因其水质的硬度较高,导致设备、管道表面结垢,影响制水的效率,提高制水成本.通过喷涂法在不锈钢316基体表面制备超疏水涂层,开展CaCO3结垢对比试验研究,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)分析样品表面的结垢物成分,发现无超疏水涂层表面CaCO3的形态为少量菱形晶体与典型的方解石,有超疏水涂层的316不锈钢表面的形态为针状和花状文石,质地松软;并首次通过成核理论,分析超疏水涂层的阻垢机理,确定超疏水涂层的成核功;同时研究温度、流速对CaCO3结垢性能的影响,开展动态、静态对比
织物/聚脲柔性复合材料因轻质和优异的防爆性能而成为个体及公共建筑材料防爆领域的关键材料.本文阐述了爆炸载荷的传播机制及破坏机理,探讨了爆炸冲击载荷下织物/聚脲柔性复合材料的作用机制及吸能方式,总结了织物增强体和聚脲分别对防爆复合材料性能的影响;同时,在现有研究基础上指出了目前存在的问题并提出建议,为今后新型轻质高强织物/聚脲柔性复合材料的研究提供参考依据及前沿思路.
非织造材料作为一种通过物理或化学方法制成的具有工程结构完整性的纤维集合体,是一种源于纺织技术的功能性纤维材料,目前已广泛应用于医疗卫生、过滤分离和土木建筑等各个领域.随着非织造材料的广泛应用,其结构的优化与性能的提高显得尤为重要.形状记忆聚氨酯作为一种典型的形状记忆高分子材料,具有易加工、形变量大、形状记忆效果突出和多样化刺激方式等优点,广泛应用于医疗卫生、航空航天和纺织服装等领域.将形状记忆聚氨酯与非织造成型技术结合,不仅可以保持非织造材料原有特性,还可以赋予其形状记忆功能,为非织造技术的创新与升级提供
针对稀土铈盐钝化在大气环境中的腐蚀影响,采用失重法、电化学阻抗谱(EIS)、动电位极化曲线(DP)测试以及扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)观察等研究了X70碳钢表面不同浓度稀土铈盐制得的转化膜的大气腐蚀行为.结果 表明:适当的铈盐钝化可以有效提高X70碳钢的腐蚀电位,降低腐蚀电流密度,增大容抗弧半径,提高耐大气腐蚀性能;当稀土铈盐浓度为0.09 g/L时,X70碳钢的耐大气腐蚀效率最高为62.3%,原因在于适量的稀土铈盐可以增加钝化膜的致密性,形成自愈性修复及大量消耗腐蚀阴极区的氧气.
为了探明17-4PH不锈钢在HCl溶液中的腐蚀行为,采用动电位极化和电化学阻抗测量了其在不同浓度HCl溶液中腐蚀性能,通过扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)和X射线光电子能谱(XPS)等技术研究了锈层对腐蚀行为的作用机制.结果 表明:17-4PH不锈钢在HCl溶液中随着HCl浓度的增大,腐蚀电流密度(Jcorr)增大,锈层电阻和电荷转移电阻减小;当HCl浓度超过10%,腐蚀电流密度快速增加,15% HCl溶液中的Jcorr比10%的增加1倍多.基于此,提出了2种不同的等效电路对17-4PH不锈钢的电化学阻
为了深入研究保温时间对渗锌层质量的影响,以及渗锌层在凝露SO2腐蚀环境下的腐蚀行为,采用热扩散渗锌技术在60Si2Mn钢表面制备了渗锌涂层,利用金相显微镜分别对60,90,120,150 min等不同保温时间下的渗锌层微观形貌进行了观察,利用扫描电镜(SEM)、能谱仪对渗锌层与基体结合性能、元素分布、物相结构等进行了分析,同时对保温120 min后的渗锌件进行了凝露条件下的SO2腐蚀试验,分析了腐蚀机理.结果 表明:120 min保温时间下,渗锌层结构致密,厚度均匀,连续性好;渗锌层物相结构主要组成为ζ相
海上热驱采油中发现伴生H2S,给生产油管带来了腐蚀和安全隐患,为了分析其腐蚀特点,以对其进行腐蚀防护,采用高压釜失重法和扫描电镜,研究了中高温含H2S油井采出水中N80钢的腐蚀行为,并探讨了流速和H2S分压的影响,进而筛选评价了适用的H2S缓蚀剂.结果 表明:在含H2S采出水中N80钢的腐蚀较为严重,80℃时的腐蚀速率最高;随着H2S分压的升高和流速的增大,其腐蚀速率迅速增大.腐蚀后钢表面均存在黑色的硫铁化物,表面产物较疏松、不完整.不同缓蚀剂加入均可抑制腐蚀,其中缓蚀剂CI-S-11的效果最好,其缓蚀率
为抑制2024铝在硫酸酸洗液中的腐蚀,以二乙烯三胺与2-溴乙醇为主要原料合成了五羟乙基二乙烯三胺(PHT),采用静态失重法、极化曲线法和电化学阻抗谱研究了PHT在0.5 mol/L H2SO4溶液中对2024铝的缓蚀性能,通过扫描电子显微镜进行了腐蚀形貌分析,并通过腐蚀反应动力学和吸附模型探讨了其缓蚀机理.结果 表明:25℃下PHT的缓蚀效率随其浓度的增加而增大,当PHT的浓度为700 mg/L时,其缓蚀效率可达90.85%以上,具有显著的缓蚀性能.PHT的添加显著增大了腐蚀反应的表观活化能,有效抑制了腐