基于CFD的输气管道射流清管器喷嘴类型优选

摘要：

天然气管输过程中粉尘等污垢易附着在管内壁,导致管输效率降低,影响生产运行.应用射流清管器射流吹扫作用可有效清除管内污垢,保障流动安全.为进一步评价射流清管器不同喷嘴类型的管内壁吹扫能力,以D273 mm×10 mm的天然气管道为例,基于计算流体力学基本原理,应用Fluent软件模拟不同类型喷嘴的射流流场.基于数值计算结果,分析了不同类型喷嘴射流流速及湍流动能在下游管道中的变化规律,分析结果表明:轴心喷嘴射流轴向速度较高,但管壁处吹扫速度很低,对管内壁几乎无吹扫作用;支状喷嘴可对管道内壁进行有效冲刷,但仅能形成局部的射流吹扫;环状喷嘴对管内壁均匀吹扫且吹扫范围最大,相较于支状喷嘴,其速度分布更均匀,对管内壁附着污垢的吹扫及粉尘携带效果最佳,并有利于药剂的均匀敷设.研究结果可为射流清管器的结构优化设计提供理论依据.

关键词：天然气管道、清管器、喷嘴、CFD、流场模拟、湍流动能、射流

所属期刊栏目：49

分类号：TE973(石油机械设备与自动化)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金项目"剪切流场中稠油油滴聚并机理与数学模型研究";重庆市教育委员会科学技术研究项目"天然气超音速旋流凝结流场中液滴破裂与聚并机理研究"

在线出版日期：2021-03-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：126-132