润滑与密封

作者：代四维，樊建春，张党生，杨思齐，李杰

单位：中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院;中国石油大学（北京）应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,,中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院;中国石油大学（北京）应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,,中国石油集团渤海钻探工程有限公司井下作业分公司,,中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院;中国石油大学（北京）应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室;中国石油集团工程材料研究院石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点实验室,,中国石油大学（北京）安全与海洋工程学院;中国石油大学（北京）应急管理部油气生产安全与应急技术重点实验室,

关键词：高压管汇;双弯头;液固两相流;冲蚀磨损;斯托克斯数

基金：国家自然科学基金项目（52175208）

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，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。

来源：2024年第1期

《润滑与密封》期刊编辑部

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