基于油气管道冲蚀泄漏的流体动力学仿真研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-17页 |
| 1.1 研究背景和意义 | 第10-12页 |
| 1.2 国内外研究进展与现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 管道冲蚀研究现状 | 第12-14页 |
| 1.2.2 管道泄漏研究进展 | 第14-15页 |
| 1.3 本文主要研究内容和技术路线 | 第15-17页 |
| 2 油气管道冲蚀及泄漏模型 | 第17-33页 |
| 2.1 冲蚀理论基础 | 第17-22页 |
| 2.1.1 冲蚀磨损理论 | 第17-18页 |
| 2.1.2 冲蚀预测方程 | 第18-21页 |
| 2.1.3 影响管道冲蚀的因素 | 第21-22页 |
| 2.2 泄漏理论基础 | 第22-27页 |
| 2.2.1 气体管道泄漏数学模型 | 第23-25页 |
| 2.2.2 液体管道泄漏数学模型 | 第25-26页 |
| 2.2.3 影响泄漏后流场特性的因素 | 第26-27页 |
| 2.3 弯管冲蚀泄漏模型的建立 | 第27-31页 |
| 2.3.1 颗粒和管壁属性的假设 | 第27-28页 |
| 2.3.2 流体力学基本方程和湍流模型 | 第28-30页 |
| 2.3.3 颗粒的受力分析和反射方程 | 第30-31页 |
| 2.3.4 气固和液固两相流计算方法 | 第31页 |
| 2.4 本章小结 | 第31-33页 |
| 3 计算流体力学数值模拟方法 | 第33-44页 |
| 3.1 计算流体力学(CFD)概述 | 第33页 |
| 3.2 弯管有限元模型的建立 | 第33-40页 |
| 3.2.1 弯管几何模型 | 第33-35页 |
| 3.2.2 结构化网格的生成 | 第35-37页 |
| 3.2.3 网格质量检查 | 第37-39页 |
| 3.2.4 网格无关性验证 | 第39-40页 |
| 3.3 离散方法及求解算法 | 第40-43页 |
| 3.3.1 离散方法的选择 | 第40-41页 |
| 3.3.2 求解器设置及求解方法的选择 | 第41-43页 |
| 3.4 后处理 | 第43页 |
| 3.5 本章小结 | 第43-44页 |
| 4 弯管冲刷腐蚀的数值模拟分析 | 第44-66页 |
| 4.1 边界条件的确定及模型求解 | 第44-45页 |
| 4.1.1 物性参数 | 第44-45页 |
| 4.1.2 边界条件和求解器设置 | 第45页 |
| 4.2 冲蚀泄漏仿真分析 | 第45-49页 |
| 4.2.1 冲蚀的数值模拟 | 第46-48页 |
| 4.2.2 泄漏的数值模拟 | 第48-49页 |
| 4.3 不同因素对弯管磨损的影响 | 第49-60页 |
| 4.3.1 管道直径对弯管磨损的影响 | 第49-51页 |
| 4.3.2 弯曲角度对弯管磨损的影响 | 第51-53页 |
| 4.3.3 弯径比对弯管磨损的影响 | 第53-55页 |
| 4.3.4 颗粒直径对弯管磨损的影响 | 第55-57页 |
| 4.3.5 颗粒质量流量对弯管磨损的影响 | 第57-58页 |
| 4.3.6 流体流速对弯管磨损的影响 | 第58-60页 |
| 4.4 不同因素对泄漏流场的影响 | 第60-65页 |
| 4.4.1 泄漏孔的面积对泄漏流场的影响 | 第60-62页 |
| 4.4.2 泄漏孔位置对泄漏流场的影响 | 第62-63页 |
| 4.4.3 管道内压力对泄漏流场的影响 | 第63-65页 |
| 4.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 5 管道冲蚀泄漏的实验平台搭建及验证 | 第66-72页 |
| 5.1 实验准备 | 第66-68页 |
| 5.1.1 实验平台搭建 | 第66-67页 |
| 5.1.2 数据处理软件设计 | 第67-68页 |
| 5.2 实验内容与数据处理 | 第68-70页 |
| 5.2.1 泄漏实验 | 第68-69页 |
| 5.2.2 实验的数据处理 | 第69-70页 |
| 5.3 实验结果及分析 | 第70-71页 |
| 5.3.1 不同泄漏面积时的实验结果 | 第70页 |
| 5.3.2 不同管内压力时的实验结果 | 第70-71页 |
| 5.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 6 结论与展望 | 第72-74页 |
| 6.1 结论 | 第72-73页 |
| 6.2 展望 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所获得的研究成果 | 第78-79页 |
| 致谢 | 第79-80页 |
