第十五届全国摩擦学大会暨全国青年摩擦学学术会议

1042 / 2023-02-15 19:28:23

压裂双弯头液固两相流冲蚀影响数值分析

摘 要: 在水力压裂过程中，地面高压管汇受管内携砂压裂液的复杂流动影响，长期承受着严峻的冲蚀破坏。在各类高压管汇构件中，弯管的冲蚀损伤最为严重。为改善压裂双弯头冲蚀磨损状况，本文采用DPM模型、RNG k-ε湍流模型，综合分析了斯托克斯数(St)、重力方向、粒径及流速对串联双弯头冲蚀磨损的影响。结果表明：冲蚀磨损区域主要由St和重力方向共同决定；St＜1时，最大冲蚀率随颗粒尺寸增大呈线性增加，St＞1时呈指数增长；St相同时，速度对冲蚀磨损程度的影响远比颗粒尺寸强烈；向下流重力方向下，损伤区域随St增加完全转移至第二弯头的临界粒径显著小于向上流临界粒径；重力方向对同向冲击颗粒的冲蚀损伤虽有增强效应，其对冲蚀磨损程度影响远不及颗粒尺寸因素作用大。