| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第9-12页 |
| 1.2 国内外研究进展与现状 | 第12-15页 |
| 1.3 本文主要研究内容与技术路线 | 第15-18页 |
| 1.3.1 主要研究内容 | 第15-17页 |
| 1.3.2 技术路线 | 第17-18页 |
| 第2章 天然气集输管道弯头冲蚀磨损模型 | 第18-51页 |
| 2.1 颗粒磨损理论与磨损方程 | 第18-35页 |
| 2.1.1 冲磨损理论 | 第18-21页 |
| 2.1.2 常用磨损速率预测方程 | 第21-25页 |
| 2.1.3 磨损速率预测方程的评价 | 第25-34页 |
| 2.1.4 磨损速率双方程模型 | 第34-35页 |
| 2.2 天然气集输管道弯头冲蚀磨损模型的建立 | 第35-50页 |
| 2.2.1 建模难点 | 第35-36页 |
| 2.2.2 颗粒及壁面物性参数重要假设 | 第36-37页 |
| 2.2.3 天然气集输管道弯头规格 | 第37-38页 |
| 2.2.4 弯头几何模型建立 | 第38-40页 |
| 2.2.5 天然气的输送参数与气质组成 | 第40-41页 |
| 2.2.6 气液两相流流型判断 | 第41-45页 |
| 2.2.7 颗粒的来源与粒径分布 | 第45-49页 |
| 2.2.8 天然气集输管道弯头冲蚀磨损模型 | 第49-50页 |
| 2.3 本章小结 | 第50-51页 |
| 第3章 天然气集输管道弯头内气液固多相流模型 | 第51-69页 |
| 3.1 颗粒在流体中的受力分析及方程的建立 | 第51-56页 |
| 3.1.1 单个颗粒在流体中运动的升力和曳力 | 第51-52页 |
| 3.1.2 颗粒受到的其他作用力 | 第52-55页 |
| 3.1.3 单个颗粒在气流中的运动方程 | 第55-56页 |
| 3.2 颗粒相之间的相互作用 | 第56-58页 |
| 3.2.1 颗粒相稀稠性判断 | 第56-57页 |
| 3.2.2 判断颗粒是否发生碰撞的数学方法 | 第57-58页 |
| 3.2.3 描述颗粒之间相互作用的模型 | 第58页 |
| 3.3 颗粒在壁面的反射方程 | 第58-60页 |
| 3.4 气液固多相流连续相基本方程 | 第60-64页 |
| 3.4.1 流体动力学控制方程 | 第60-62页 |
| 3.4.2 湍流方程 | 第62-63页 |
| 3.4.3 在近壁区使用k-ε模型的问题 | 第63-64页 |
| 3.5 多相流计算模型 | 第64-67页 |
| 3.5.1 气固和液固两相流计算模型 | 第64-65页 |
| 3.5.2 气液两相流计算模型 | 第65-67页 |
| 3.5.3 气液两相界面张力 | 第67页 |
| 3.5.4 气液固多相流计算方法 | 第67页 |
| 3.6 本章小结 | 第67-69页 |
| 第4章 天然气集输管道弯头冲蚀磨损数值计算方法 | 第69-98页 |
| 4.1 数值计算求解过程 | 第69-70页 |
| 4.2 有限体积法 | 第70-74页 |
| 4.2.1 计算区域离散 | 第70-71页 |
| 4.2.2 控制方程离散 | 第71-72页 |
| 4.2.3 时间离散 | 第72-73页 |
| 4.2.4 边界条件 | 第73-74页 |
| 4.3 计算区域的插值 | 第74-82页 |
| 4.3.1 空间插值 | 第74-77页 |
| 4.3.2 梯度与散度的插值 | 第77-79页 |
| 4.3.3 压力项插值 | 第79-82页 |
| 4.4 多相流模型数值计算方法 | 第82-86页 |
| 4.4.1 气固两相流数值计算方法(DPM模型) | 第82-84页 |
| 4.4.2 气液两相流数值计算方法(VOF模型) | 第84-86页 |
| 4.5 Fluent的二次开发 | 第86-89页 |
| 4.5.1 UDF概述 | 第86-87页 |
| 4.5.2 网格拓扑结构 | 第87页 |
| 4.5.3 数据类型 | 第87-88页 |
| 4.5.4 DIFINE_DPM_EROSION函数 | 第88-89页 |
| 4.6 弯头结构化网格生成方法与网格无关性检查 | 第89-95页 |
| 4.6.1 弯头结构化网格生成方法 | 第89-93页 |
| 4.6.2 网格无关性检查 | 第93-95页 |
| 4.7 求解器的确定 | 第95-97页 |
| 4.8 本章小结 | 第97-98页 |
| 第5章 天然气集管道弯头气固两相冲蚀磨损模拟 | 第98-146页 |
| 5.1 物性参数 | 第98页 |
| 5.2 边界条件的确定 | 第98-99页 |
| 5.3 模型求解 | 第99-100页 |
| 5.4 模拟结果分析 | 第100-122页 |
| 5.4.1 模拟结果合理性判断 | 第100页 |
| 5.4.2 连续相流场特征 | 第100-103页 |
| 5.4.3 单个颗粒运动及磨损特征 | 第103-111页 |
| 5.4.4 弯头磨损区域特征 | 第111-116页 |
| 5.4.5 弯头最大磨损速率圆心角与平行截面|z|值 | 第116-122页 |
| 5.5 模拟结果讨论 | 第122-142页 |
| 5.5.1 影响弯头磨损速率的主要因素 | 第122-135页 |
| 5.5.2 影响最大磨损速率圆心角的因素 | 第135-142页 |
| 5.6 磨损速率双方程模型与Tulsa方程模型的比较 | 第142-144页 |
| 5.7 本章小结 | 第144-146页 |
| 第6章 含水条件下天然气集输管道弯头冲蚀磨损模拟 | 第146-155页 |
| 6.1 物性参数 | 第146页 |
| 6.2 边界条件的确定 | 第146-148页 |
| 6.2.1 入口网格的分隔 | 第146-147页 |
| 6.2.2 边界条件的设置 | 第147-148页 |
| 6.3 模型求解 | 第148-149页 |
| 6.4 模拟结果分析 | 第149-154页 |
| 6.4.1 模拟结果合理性判断 | 第149页 |
| 6.4.2 连续相流场特征 | 第149-153页 |
| 6.4.3 弯头磨损分布特征 | 第153-154页 |
| 6.5 本章小结 | 第154-155页 |
| 第7章 结论与建议 | 第155-157页 |
| 7.1 结论 | 第155-156页 |
| 7.2 建议 | 第156-157页 |
| 致谢 | 第157-158页 |
| 参考文献 | 第158-163页 |
| 附录1 弯头网格模型加密方案表 | 第163-170页 |
| 附录2 不同影响因素弯头冲蚀磨损速率云图 | 第170-191页 |
| 攻读学位期间发表的论文及科研成果 | 第191页 |
