管道在輸送油品時，油品中通常夾雜著液滴或巖屑顆粒，造成管壁的沖蝕破壞，尤其是流體在彎頭轉(zhuǎn)向時，會對彎頭造成嚴(yán)重的沖刷腐蝕，甚至出現(xiàn)設(shè)備失效等情況。如何提高輸油管路系統(tǒng)抗沖刷磨損的能力，避免管道壁面材料磨損減薄、失效穿孔等問題，己成為國內(nèi)外科研工作者的研究熱點(diǎn)之一。 在特定工況下通過沖刷實(shí)驗(yàn)的方法研究了管壁材料磨損和腐蝕的相互作用。對稀相氣固兩相流中帶堵頭的T型管及3D彎頭的相對沖蝕磨損程度進(jìn)行了預(yù)測，得出顆粒的運(yùn)動和沖蝕磨損的形成與顆粒受到的阻力及顆粒的慣性力有關(guān)的結(jié)論。分析了流速、溫度、壓力對3D彎頭的沖蝕影響，得出如下結(jié)論：壓力小于6MPa時可以忽略壓力對3D彎頭沖蝕的影響；在流速及壓力相同的條件下，溫度為60℃時3D彎頭的磨蝕率較大。 分析了進(jìn)口流速、顆粒質(zhì)量流量、放置方式對3D彎頭的沖蝕影響，但并沒有對顆粒直徑進(jìn)行討論。彭文山等叫采用控制變量法研究了顆粒流速、流量、顆粒直徑對3D彎頭沖蝕磨損的影響，不足之處是只研究了單一變量對沖蝕的影響，不具有廣泛性。還有學(xué)者研究了沖蝕量與流速、顆粒直徑、攻角等影響因素的關(guān)系，但是研究結(jié)果僅指出單一變量因素下的沖蝕變化，對其他因素的協(xié)調(diào)作用研究甚少。本文針對輸油管道90°3D彎頭進(jìn)行液/固兩相流沖蝕仿真模擬研究，研究流速、顆粒質(zhì)量流量、顆粒直徑的協(xié)調(diào)作用對3D彎頭沖蝕產(chǎn)生的影響。 在上游水平直管段部分，流場較為穩(wěn)定，沿流動方向流體壓力以恒定速度遞減；受茹性力的影響，速度分布保持近壁面處速度小、管道中心軸線處速度大的拋物線型分布；流體在流經(jīng)彎頭處時，流動方向隨著管道發(fā)生急劇變化，產(chǎn)生強(qiáng)烈的二次流，導(dǎo)致速度場和壓力場穩(wěn)定變化的規(guī)律遭到破壞，較大速度位于3D彎頭內(nèi)拱壁面處，較小速度位于3D彎頭外拱壁面處，較大壓力位于3D彎頭外拱壁面處，而較小壓力位于3D彎頭內(nèi)拱壁面處。