以四叶片扭带起旋的气固两相螺旋流动数值模拟研究

摘要：

螺旋流对保障输气管道中天然气水合物颗粒安全流动有显著效果.利用ANSYS软件对以四叶扭带起旋的水平管道中气固两相螺旋流动进行了数值模拟研究.采用DP M模型和RNG k-ε模型研究了雷诺数和颗粒直径对水平管内不同横截面的速度场、颗粒体积分数分布、旋流数的影响.研究结果表明:颗粒轴向速度的极大值出现在管道的中心位置;切向速度峰值在距离管道中心0.4D附近.对比发现,扭率为5.6单叶扭带管道比无扭带管道的颗粒携带距离提高了约2.1倍,而四叶片扭带管道的颗粒携带能力比无扭带管道提高了约2.9倍,颗粒携带效果较普通扭带相比提升了26％.扭带扭率相同,则初始旋流数S0相同,四叶片扭带旋流数衰减速度小于普通扭带,雷诺数越大,旋流数衰减越慢;颗粒粒径的变化对旋流数变化规律影响不大.

关键词：气固两相流、螺旋流、DPM模型、数值模拟

分类号：TE88(石油、天然气储存与运输)

资助基金：国家自然科学基金;福建省中青年教师教育科研项目;全国大学生创新训练项目

在线出版日期：2023-06-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：1-7,37