管道结构对氢/空预混气体爆炸特性影响研究*

为研究管道结构对氢-空预混气体爆炸特性影响,采用实验与数值模拟相结合的方法,分析不同管道结构内氢-空预混气体燃爆时火焰传播进程、爆炸压力、湍流动能变化及流场分布。结果表明:90°弯管对氢-空预混气体爆炸强度增强作用明显高于T型分岔管和直管。火焰阵面在结构突变处褶皱变形较明显,并出现大尺度强湍流和涡团,气团脉动速度与湍流燃烧速率不断增大,氢-空预混气体质量扩散速率与热量扩散速率增大,湍流动能呈迅速上升趋势。     

弯管与盲通管冲蚀磨损对比分析研究

为了研究石油管道流向急剧改变处的冲蚀磨损问题,采用DPM模型,通过改变入口流速、颗粒质量流速、颗粒直径,对90°弯管与盲通管的流场分布及冲蚀情况进行数值模拟。结果表明:弯管与盲通管最大冲蚀速率随入口流速的增大呈指数增长,随颗粒质量流速的增大呈线性增长;在50~100 μm粒径范围内,最大冲蚀速率随粒径的增加逐渐减小,在100~300 μm粒径范围内,随粒径的增加而增大;在入口流速、颗粒质量流速、颗粒直径相同的条件下,弯管最大冲蚀速率明显高于盲通管最大冲蚀速率,盲通管的耐蚀性更强;由于流体在盲通管产生涡旋现象,增加了颗粒能量的耗散,从而减小了进入下游管线颗粒的速率,使得颗粒更易积存于盲通段形成堆积层,减小了下游管段冲蚀速率。     

水平弯管内硫沉积数值模拟研究

元素硫在集输管道中沉积会引起堵塞和腐蚀问题,而弯管是集输管道中较易出现硫沉积的部位之一。为此,采用数值模拟的方法研究水平弯管内的硫沉积问题,首先利用雷诺应力模型对流场进行模拟,其次采用Lagrange颗粒轨道模型对硫颗粒进行模拟追踪,研究不同因素对硫颗粒在弯管中沉积率的影响。结果表明:弯管内壁会出现负压区和低速区,气流速度和弯曲比会对流场产生影响;硫颗粒在弯管中的沉积率随流速、粒径和弯曲比的增大而增大;硫颗粒沉积是重力和离心力共同作用的结果,其中离心力是导致弯管中沉积率增大的重要原因。     

埋地弯管不同位置泄漏的三维数值模拟

采用有限容积法,建立了埋地管道周围土壤多孔介质三维流固耦合数学模型。借助CFD软件,分别模拟了埋地弯管不同位置泄漏前后大地温度场的变化情况及泄漏油品在土壤中的运移分布规律。模拟计算结果得出:泄漏前,各种情况下大地的温度场基本相同;泄漏后,大地温度场变化明显不同,油品在土壤中的扩散分布迥异。建议采用分布式光纤温度传感技术对管道泄漏进行检测。     

合成氨高温变换炉过热器出口弯管爆裂分析

2012年某合成氨装置高温变换炉过热器出口管弯管处发生爆管。本文对发生爆管的弯管失效试样进行了宏观检查、断口分析、显微组织观察及扫描电镜分析,探讨了弯管爆管失效的原因。     

数控弯管成形工艺管理系统设计与开发

在数控弯管工艺的理论研究、模拟研究和实验研究的基础上，结合实际生产的经验和需求，设计与开发了数控弯管成形工艺管理系统。该系统实现了数控弯管成形过程工艺数据的有效管理和共享，为实现数控弯管精确成形过程的数字化、工艺自动化作了准备。     

气固两相流90°弯管抗冲蚀结构优化

为了提高天然气输送管道90°弯管的耐磨性能,提出了1种三段弯曲式弯管,通过对弯管弯曲段进行三段式改进来减小弯管中二次流的大小,优化弯管内的流场,改善弯管的冲蚀磨损状况。利用COMSOL仿真软件建立三段式弯管模型,并以弯管弯曲段和出口段二次流平均值之和最小为优化目标,在约束条件下凭借COMSOL中的COBYLA优化算法得到了最优管形;用Fluent对优化后的三段式弯管进行冲蚀数值模拟并与一段式弯管的模拟结果进行对比分析。研究结果表明:与一段式90°弯管相比,优化后的三段式弯管流场更加平稳,其弯曲段的二次流强度大幅降低,弯管壁面的冲蚀磨损程度得到较大的改善。     

弯管椭圆度问题

在锅炉的安装、修理、改造中，经常会遇到弯管问题。管子弯曲以后，同一断面上就会存在一个椭圆度。椭圆度的大小是衡量弯管质量的一个重要指标。椭圆度小，说明弯管质量控制好：椭圆度大，说明弯管质量没有控制好。一般来说，安装、修理、改造单位对此问题还是比较重视，但总有个别弯头的椭圆度会超标。     

用AutoCAD软件对弯管芯棒进行快速图解设计

介绍了利用AutoCAD软件对管材弯曲工艺中弯管芯棒进行快速图解设计的方法。利用该法可对不同弯曲半径、弯曲角度、壁厚的管材的弯管芯棒进行快速优化设计。利用Auto CAD进行图解法设计的弯管芯棒尺寸准确 ,结构合理 ,加工工艺性好 ,使用寿命长     

相对弯曲半径R╱D≤1.5薄壁铜管的弯制

应用内压弯管新方法弯制弯曲半径R=36mm,规格为φ24×1.5薄壁铜管,检测结果证明这一方法能有效的控制椭圆度,且壁厚减薄量仅为壁厚的12％。