管道沖蝕
關注創建者：子靜-CFD 創建時間：2017-03-31
管道沖蝕的視頻教程
基于DPM模型的3D管道顆粒沖蝕磨損
1. fluent DPM沖蝕模型仿真基本通用流程 2. 沖蝕模型介紹，參數介紹 3. 管道幾何前處理與meshing網格劃分 4. fluent后處理過程 5. 提供源文件與答疑過程
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管道沖蝕的實例教程
管道內固體污染物顆粒的沖蝕仿真 ￥500
用于輸送石油和天然氣之類流體的管道通常包含流動流體攜帶的固體污染物顆粒，例 如沙子。這些固體顆粒會撞擊管壁，使表面材料變形或剝離的過程稱為沖蝕。 除了管壁材料的物理損耗之外，固體顆粒的沖蝕可能會以其他更間接的方式損害管道。 例如，固體顆粒可能會損壞管道內的耐腐蝕層，還可能去除內表面的化學緩蝕劑，使 管壁中更易受腐蝕的材料暴露在外。這種協同效應通常由術語沖蝕 表示，它們可能導 致石油和天然氣管道加速退化，因此為此付出的代價極高。 管道沖蝕仿真對于設計、優化和診斷來說是強大且具成本效益的工具。本例計算帶有U型管道的沖蝕磨損率，沖蝕模型采用Finne模型，模擬結果展示如下：
感興趣的朋友，可下載模型源文件，進行交流。
展開 管道沖蝕分析
3.1 沖蝕機理
3.2 ANSYS模擬沖蝕
3.3 解決方案
4. 水合物或蠟沉積的預防
4.1 電加熱
4.2 ANSYS方法：系統耦合
5. 氣固體系
5.1 流化床反應器分析
5.2 固定床反應器反應過程模擬
5.3 加氫裂解反應器冷氫箱優化設計
5.4 徑向移動床反應器反應過程模擬
6.
一、給方法解決以下關鍵問題
1、仿真分析結果主要在于經驗積累，12年以上工程應用專家帶你答疑解惑
2、有效掌握ICEM-CFD網格劃分與Fluent通用技術+實操模型訓練
3、所有實例緊緊圍ICEM-CFD網格劃分與Fluent通用技術及工程應用方法為核心目標，進行實操模擬訓練
二、23個實例模型貼近工程實戰操作
實例1：飛機模外流場計算區域創建及網格劃分
實例2：汽車排氣歧管內流域抽取及網格劃分
實例3：分塊六面體網格劃分技巧
實例4：四面體網格劃分技巧
實例5：汽車排氣歧管內流場計算
實例6：低速翼型啟動特性計算
實例07：導彈超聲速外流場計算
實例8：血管內非牛頓流體流動計算
實例09：圓柱繞流瞬態計算
實例10：固體傳熱計算
實例11：流體對流計算
實例12：自然對流計算
實例13：輻射換熱計算
實例14：重力驅動流計算
實例15：離心泵空化計算
實例16：管道沖蝕計算
實例17：霧化噴嘴噴霧模擬計算
實例18：氣體燃燒室仿真計算
實例19：化學氣相沉積過程計算
實例20：逃生艙運動軌跡計算
實例21：蝶閥運動模擬
實例22：穩態計算后處理
實例23：瞬態計算后處理
三、本質問題與差異化
1、工程案例積累：專注CAE仿真計算，有大量的工程案例
2、關注計算結果：把仿真分析結果運用到產品中是核心理念
3、師資與專屬權：7000+多學員反饋、提煉的精選內容與實例，形成版權課程體系
4、問題響應參與：自主師資與合伙人模式，可直接對接客戶問題，即時做出響應
5、效果保障措施：所有學員提供高配筆記本、模型、電子資料、操作軟件
四、專家團隊
團隊12年專注CAE技術工程應用方法，為客戶提供系統的產品質量提升和優化的技術方案，具備上百例的工程問題解決經驗，熟悉CAE技術應用過程中的難點與關鍵點
展開 ：
? 水和沙的管理
? 柱塞流
? 水合物形成
? 漿料
? 沙/壓裂用沙的輸運
? 流型的預測
? 相變模擬
? 氣蝕模擬
? 壁面沸騰
? 蒸發/冷凝
? 濕蒸汽
? 融化/凝固
? 傳質和閃蒸
流量保證-段塞流動畫
三維瞬態多相
跨接管道
Ansys跨接管道模擬
挑戰：
? 跨接管道在石油運輸中至關重要
? 帶有脈動形式的多相流
? 海底中流致振動 (FIV) 和渦流誘導的振動（VIV）
? 由于疲勞和共振造成的故障
Ansys解決方案：
? CFD求解器中豐富的多相流模型
? 模態和結構求解器
? 強大的流固耦合功能
? 能夠幫助預測 FIV, VIV, 分析疲勞和工資造成的故障
流體保證（熱的影響）
沖蝕
針對沙/顆粒輸運造成的沖蝕，Ansys提供的獨特的解決方案
挑戰：
? 油氣井出沙是很常見的，能引起管道沖蝕、堵塞等問題
展開 管路沖蝕
? 設計中的難點
‐ 油氣井出沙是很常見的，砂礫能引起管道沖蝕、堵塞等問題。了解管路的沖蝕狀況對油氣生產和運維至關重要。
‐ 沖蝕會導致設備的磨損，從而導致計算域發生變化，從而導致流動的變化。
‐ 沖蝕后設備是否滿足設計需要，運維檢修周期是多久。
? Ansys技術方案
‐ 通過Ansys Fluent內包含行業內標準的沖蝕模型，并且考慮的不同顆粒濃度（稀相，密相）的影響，能夠與動網格耦合(ANSYS獨有)，考慮顆粒造成管路的磨損變形。
‐ 采用Ansys Mechanical能夠對沖蝕后的設備強度以及可靠性進行評估。
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管路沖蝕
? 設計中的難點
‐ 油氣井出沙是很常見的，砂礫能引起管道沖蝕、堵塞等問題。了解管路的沖蝕狀況對油氣生產和運維至關重要。
‐ 沖蝕會導致設備的磨損，從而導致計算域發生變化，從而導致流動的變化。
‐ 沖蝕后設備是否滿足設計需要，運維檢修周期是多久。
? 由于疲勞和共振造成的故障
Ansys解決方案：
? CFD求解器中豐富的多相流模型
? 模態和結構求解器
? 強大的流固耦合功能
? 能夠幫助預測 FIV, VIV, 分析疲勞和工資造成的故障
流體保證（熱的影響）
沖蝕
針對沙/顆粒輸運造成的沖蝕，Ansys提供的獨特的解決方案
挑戰：
? 油氣井出沙是很常見的，能引起管道沖蝕
下面是 COMSOL 官網案例庫中使用牛頓型，忽略慣性項公式來追蹤長求解時間內的很小的粒子的示例：
層流靜態混合器中的粒子軌跡
使用介電泳從紅細胞中分離血小板
因為粒子足夠大以致于慣性對粒子運動產生重大影響，所以下示例使用了牛頓型公式：
微混合器中的顆粒跟蹤
污染物顆粒造成的管道沖蝕
管道沖蝕分析
3.1 沖蝕機理
3.2 ANSYS模擬沖蝕
3.3 解決方案
4. 水合物或蠟沉積的預防
4.1 電加熱
4.2 ANSYS方法：系統耦合
5.
管道沖蝕仿真對于設計、優化和診斷來說是強大且具成本效益的工具。本例計算帶有U型管道的沖蝕磨損率，沖蝕模型采用Finne模型，模擬結果展示如下：
感興趣的朋友，可下載模型源文件，進行交流。
實例3：分塊六面體網格劃分技巧
實例4：四面體網格劃分技巧
實例5：汽車排氣歧管內流場計算
實例6：低速翼型啟動特性計算
實例07：導彈超聲速外流場計算
實例8：血管內非牛頓流體流動計算
實例09：圓柱繞流瞬態計算
實例10：固體傳熱計算
實例11：流體對流計算
實例12：自然對流計算
實例13：輻射換熱計算
實例14：重力驅動流計算
實例15：離心泵空化計算
實例16：管道沖蝕計算
經認真審議，鑒定委員會給出如下鑒定意見：該項目通過對管道不同部位斷裂泄漏特征的分析研究，在國內外首次提出沖蝕和疲勞交互作用的失效模型，指出GSS/AHP疏水管道斷裂泄漏并非應力腐蝕或腐蝕疲勞失效、而是一種與沖蝕和疲勞相關的新的失效模式，并且不合理的管道設計加劇了沖蝕和疲勞的交互作用。最后鑒定委員會專家一致認為該科研成果處于國內領先水平，達到國際先進水平，同意通過成果鑒定。
