气固两相流中采气管线关键易损件冲蚀特性研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第12-32页 |
| 1.1 研究目的和意义 | 第12-14页 |
| 1.2 研究背景 | 第14-18页 |
| 1.2.1 出砂工况 | 第14-16页 |
| 1.2.2 冲蚀特点 | 第16-17页 |
| 1.2.3 出砂物性 | 第17页 |
| 1.2.4 关键易损件 | 第17-18页 |
| 1.3 国内外研究现状 | 第18-28页 |
| 1.3.1 冲蚀实验平台调研 | 第18-19页 |
| 1.3.2 壁厚测量设备调研 | 第19-21页 |
| 1.3.3 易损件冲蚀特性实验和数值模拟研究进展 | 第21-24页 |
| 1.3.4 易损件冲蚀进化研究进展 | 第24-26页 |
| 1.3.5 易损件冲蚀磨损的关联研究进展 | 第26页 |
| 1.3.6 侵入式冲蚀监测探针研究进展 | 第26-28页 |
| 1.4 研究内容与技术路线 | 第28-30页 |
| 1.4.1 易损件冲蚀实验 | 第28-29页 |
| 1.4.2 易损件表面冲蚀数值模拟 | 第29页 |
| 1.4.3 易损件表面冲蚀进化研究 | 第29页 |
| 1.4.4 易损件间冲蚀磨损的关联 | 第29-30页 |
| 1.4.5 侵入式冲蚀监测原理样机的研发和测试 | 第30页 |
| 1.4.6 技术路线 | 第30页 |
| 1.5 创新点 | 第30-32页 |
| 第2章 易损件表面冲蚀实验 | 第32-62页 |
| 2.1 实验平台建立和实验设计 | 第32-40页 |
| 2.1.1 实验平台 | 第32-35页 |
| 2.1.2 实验设计 | 第35-37页 |
| 2.1.3 参数 | 第37-40页 |
| 2.2 探针冲蚀特性实验研究 | 第40-48页 |
| 2.2.1 测试件概况 | 第40-41页 |
| 2.2.2 表面形貌变化 | 第41-42页 |
| 2.2.3 出砂量对表面冲蚀特性的影响 | 第42-44页 |
| 2.2.4 峰值出砂对冲蚀特性的影响 | 第44-46页 |
| 2.2.5 出砂速率对表面冲蚀特性的影响 | 第46-47页 |
| 2.2.6 颗粒粒径对表面冲蚀特性的影响 | 第47-48页 |
| 2.3 弯头冲蚀特性实验研究 | 第48-55页 |
| 2.3.1 测试件概况 | 第48-49页 |
| 2.3.2 出砂量对表面冲蚀特性的影响 | 第49-52页 |
| 2.3.3 峰值出砂对冲蚀特性的影响 | 第52-53页 |
| 2.3.4 出砂速率对表面冲蚀特性的影响 | 第53-54页 |
| 2.3.5 颗粒粒径对表面冲蚀特性的影响 | 第54-55页 |
| 2.4 球阀阀芯冲蚀特性实验研究 | 第55-60页 |
| 2.4.1 测试件概况 | 第55页 |
| 2.4.2 出砂量对表面冲蚀特性的影响 | 第55-57页 |
| 2.4.3 峰值出砂对冲蚀特性的影响 | 第57-58页 |
| 2.4.4 出砂速率对表面冲蚀特性的影响 | 第58-60页 |
| 2.4.5 颗粒粒径对表面冲蚀特性的影响 | 第60页 |
| 2.5 本章小结 | 第60-62页 |
| 第3章 易损件表面冲蚀数值模拟 | 第62-87页 |
| 3.1 冲蚀模型概述 | 第62-69页 |
| 3.1.1 Ahlert冲蚀速率模型 | 第63-64页 |
| 3.1.2 Oka冲蚀速率模型 | 第64-65页 |
| 3.1.3 DNV冲蚀速率模型 | 第65-67页 |
| 3.1.4 E/CRC冲蚀速率模型 | 第67-68页 |
| 3.1.5 Tabakoff冲蚀速率模型 | 第68-69页 |
| 3.1.6 冲蚀速率模型适用性 | 第69页 |
| 3.2 气固两相流基本控制方程 | 第69-72页 |
| 3.2.1 连续相模型 | 第69-70页 |
| 3.2.2 离散相模型 | 第70页 |
| 3.2.3 湍流RNG k-ε模型 | 第70-72页 |
| 3.3 曳力系数模型 | 第72页 |
| 3.4 弹性系数模型 | 第72页 |
| 3.5 数值模拟 | 第72-77页 |
| 3.5.1 几何模型和网格划分 | 第72-76页 |
| 3.5.2 模型求解 | 第76-77页 |
| 3.6 结果与讨论 | 第77-84页 |
| 3.6.1 探针冲蚀数值模拟结果 | 第77-79页 |
| 3.6.2 弯头冲蚀数值模拟结果 | 第79-82页 |
| 3.6.3 球阀阀芯冲蚀数值模拟结果 | 第82-84页 |
| 3.7 误差分析 | 第84-86页 |
| 3.8 本章小结 | 第86-87页 |
| 第4章 易损件表面冲蚀进化研究 | 第87-112页 |
| 4.1 探针的冲蚀进化特性研究 | 第87-93页 |
| 4.1.1 探针的冲蚀速率修正模型 | 第87-90页 |
| 4.1.2 修正模型有效性验证 | 第90-92页 |
| 4.1.3 修正模型适用范围搜寻 | 第92-93页 |
| 4.2 弯头和球阀阀芯的冲蚀进化特性研究 | 第93-102页 |
| 4.2.1 拟颗粒的曳力系数模型 | 第94-96页 |
| 4.2.2 冲蚀计算中的曳力系数 | 第96页 |
| 4.2.3 修正曳力系数模型 | 第96-98页 |
| 4.2.4 修正曳力系数模型的求解 | 第98页 |
| 4.2.5 修正模型的验证 | 第98-101页 |
| 4.2.6 修正模型适用范围搜寻 | 第101-102页 |
| 4.3 冲击角的冲蚀进化研究 | 第102-107页 |
| 4.3.1 冲击角的定义和计算 | 第102-104页 |
| 4.3.2 磨损后冲击角的数值模拟 | 第104-107页 |
| 4.4 冲蚀进化引起的近壁面流速变化 | 第107-109页 |
| 4.5 修正模型的物理意义 | 第109-111页 |
| 4.6 本章小结 | 第111-112页 |
| 第5章 易损件间冲蚀磨损的关联 | 第112-121页 |
| 5.1 基于冲击角的模糊预测模型 | 第112-113页 |
| 5.2 灰色关联理论应用 | 第113-116页 |
| 5.2.1 最优关联度搜寻函数 | 第113-115页 |
| 5.2.2 弯头和球阀壁厚磨损的重新分配 | 第115-116页 |
| 5.2.3 求解流程 | 第116页 |
| 5.3 实例求解 | 第116-118页 |
| 5.4 误差分析 | 第118-120页 |
| 5.4.1 不同出砂量下的预测精度 | 第118页 |
| 5.4.2 不同出砂速率下的预测精度 | 第118-119页 |
| 5.4.3 探针在不同位置时的预测精度 | 第119-120页 |
| 5.5 本章小结 | 第120-121页 |
| 第6章 侵入式冲蚀监测原理样机的研发和测试 | 第121-131页 |
| 6.1 冲蚀监测探针的研发和设计 | 第121-124页 |
| 6.1.1 材料选取 | 第121-122页 |
| 6.1.2 传感器设计 | 第122页 |
| 6.1.3 探针整体设计 | 第122-123页 |
| 6.1.4 信号提取和发射电路 | 第123页 |
| 6.1.5 界面显示软件设计 | 第123-124页 |
| 6.1.6 工作流程 | 第124页 |
| 6.2 壁厚损失和信号变化原理 | 第124-126页 |
| 6.3 气流携砂冲蚀实验 | 第126-130页 |
| 6.3.1 空载测试 | 第126页 |
| 6.3.2 最小监测阈值测定 | 第126-128页 |
| 6.3.3 影响因素测试 | 第128-130页 |
| 6.4 本章小结 | 第130-131页 |
| 第7章 结论与展望 | 第131-135页 |
| 7.1 主要结论 | 第131-133页 |
| 7.1.1 易损件表面冲蚀特性实验研究 | 第131页 |
| 7.1.2 易损件表面冲蚀特性数值模拟研究 | 第131-132页 |
| 7.1.3 易损件表面冲蚀进化特性研究 | 第132页 |
| 7.1.4 易损件冲蚀磨损的关联研究 | 第132页 |
| 7.1.5 侵入式冲蚀监测原理样机的研发和测试 | 第132-133页 |
| 7.2 创新性描述 | 第133页 |
| 7.3 展望 | 第133-135页 |
| 参考文献 | 第135-147页 |
| 致谢 | 第147-148页 |
| 攻读博士学位期间的研究成果及科研情况 | 第148页 |
