收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

煤液化管道材料冲蚀磨损试验与数值研究

叶健  
【摘要】:煤液化工艺多相流介质输运过程中引发管道系统冲蚀磨损失效的问题极为频繁,是制约长周期运行的核心问题。因管道系统占据煤液化工程的绝大部分并关联到其它设备,输送介质含固相浓度高,成分复杂,运行工况多变,难以预测磨损减薄位置,一旦失效穿孔,将会引发严重事故。因此,从多相流冲蚀磨损的影响因素和机理出发,采用试验和数值计算相结合的手段,建立一种科学的煤液化管道系统冲蚀磨损失效预测方法,是解决该类问题的关键所在,具有重大学术和工程应用价值。 本文自行研制了一种激波驱动的固粒冲蚀试验系统,主要开展气‐固两相流对煤液化管材的冲蚀磨损试验研究,明确材料的冲蚀磨损机理和壁面边界函数值。在此基础上,选取煤液化常压塔三通阀至减压塔进料角阀的管道为失效案例,结合其结构特征和介质物性,运用试验结果,数值预测管道内流场和壁面磨损率的分布规律,主要研究内容和结论包括: 第一、针对现有固粒冲蚀磨损试验装置的问题,运用激波原理设计搭建了一种固粒冲蚀磨损试验系统,可实现最大激波马赫数达2.3,颗粒速度可到200m/s以上,冲角范围为15~90°;通过对通用钢材试验研究证实,本试验系统可用于其它材料冲蚀磨损规律的研究。 第二、运用自行研制的冲蚀磨损试验系统,针对典型煤液化管材(ASTM-A335-P9)开展不同影响因素的试验研究,其破坏机理主要是低冲角的切削和高冲角的冲蚀脱层作用,分析试验结果获得用于数值计算此材料磨损率的壁面边界条件。 第三、对比分析国内外研究者建立的磨损模型,选取EM5为本文磨损率计算的模型。 第四、运用CFD技术,根据所选的冲蚀磨损模型,以及试验所得材料壁面边界条件,数值预测得到磨损严重区主要发生在弯管背部,综合分析混合相速度场和粒子冲击壁面的角度,建立了一种煤液化管道多相流冲蚀磨损预测方法。 本论文的创新在于:1)设计搭建了基于激波管原理的固体粒子冲蚀磨损试验系统;2)试验确定了一种典型煤液化管材(ASTM-A335-P9)的冲蚀磨损破坏规律;3)建立了一种适用于煤液化管道系统多相流冲蚀磨损的预测方法。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李艳红;王升宝;常丽萍;;煤液化产品的分析和提质加工技术[J];科技情报开发与经济;2006年21期
2 范立明;高俊文;张勇;;煤直接液化催化剂研究进展[J];工业催化;2006年11期
3 张伟,金俊杰,俞虹,田莉雅;煤的直接加氢液化工艺[J];洁净煤技术;2001年03期
4 胡发亭;田青运;;煤液化残渣性质及应用研究进展[J];洁净煤技术;2007年04期
5 贺建忠;申峻;;从低阶煤直接制取苯类产品的项目研究[J];煤化工;2011年03期
6 李志龙 ,代和武;西德煤炭液化技术的研究和开发[J];煤炭转化;1981年02期
7 ;煤的温和液化与共处理[J];国际学术动态;2000年04期
8 张丁香;;从石脑油中分离苯酚的钙化学[J];应用化工;1984年01期
9 金嘉璐;;日本NEDO的烟煤液化工艺[J];煤炭转化;1991年02期
10 郝学民;张浩勤;;煤液化技术进展及展望[J];煤化工;2008年04期
11 ;国内简讯[J];石油炼制与化工;2006年11期
12 ;上海建世界级“煤制油研究中心”[J];煤矿支护;2004年01期
13 Fritz G.Boehm;Helmut Wuerfel;白尚平;;PYROSOL工艺——一种有前途的经济的煤液化新方法[J];煤炭转化;1988年02期
14 JAMFS G.SPEIGHT ,SPEROS E.MOSCHOPEDIS ,段宏;煤与重质油料的共处理[J];煤炭转化;1987年02期
15 戴和武;;日本1(t/d)烟煤直接液化支援装置投入运转和试验[J];煤化工;1990年04期
16 李九军 ,张碧江;Chevron煤—油联合炼制工艺[J];煤炭转化;1985年02期
17 戴和武;;煤炭液化基础研究的进展[J];煤炭科学技术;1983年03期
18 C. W. Curtis,张有卓;按序使用矿物催化剂和加氢处理催化剂的两段煤液化[J];煤炭转化;1985年03期
19 王春雨;;煤油共处理技术的进展[J];装备制造;2009年05期
20 蒋立翔;;煤质对煤液化效果的影响分析[J];煤质技术;2008年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 滕代高;高芸;郝世峰;;多尺度涡旋自组织影响0604号台风强降水的数值研究[A];第五届长三角气象科技论坛论文集[C];2008年
2 于江飞;晏至辉;刘卫东;;双燃烧室冲压发动机燃烧室数值研究[A];第十三届全国激波与激波管学术会议论文集[C];2008年
3 姚志崇;张志荣;曾志波;;基于力场模拟的桨船相互影响的数值研究[A];第九届全国水动力学学术会议暨第二十二届全国水动力学研讨会论文集[C];2009年
4 郑立捷;胡刚义;许建;邱磊;彭娅玲;;水下航行体升降桅杆水动力流场的数值研究[A];第四届全国船舶与海洋工程学术会议论文集[C];2009年
5 谢永慧;汪勇;陈建辉;张荻;;固体材料在高速液体撞击下的表面损伤研究[A];第九届全国冲击动力学学术会议论文集(下册)[C];2009年
6 谭良才;张旭;;圆环浮射流速度温度分布规律的数值研究[A];全国暖通空调制冷1998年学术文集[C];1998年
7 石勇;魏奉思;冯学尚;;97年1月事件行星际磁场南向分量的数值研究[A];第九届全国日地空间物理学术讨论会论文摘要集[C];2000年
8 田宙;郝保田;;燃料空气炸药引爆机理的数值研究(摘要)[A];中国空气动力学学会第十届物理气体动力学专业委员会会议论文集[C];2001年
9 陈楠;徐烈;申江;;倾斜来流下表面式蒸发器性能数值研究[A];第六届全国低温与制冷工程大会会议论文集[C];2003年
10 雷坤;孙文心;;黄、东海环流的数值研究[A];第八届全国海岸河口学术研讨会暨海岸河口理事会议论文摘要集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 康士刚;煤液化重质馏分的结构及其催化加氢反应性的研究[D];中国矿业大学;2011年
2 余徽;浮力存在下的层流及湍流流动与传热的数值研究[D];四川大学;2001年
3 任健;台风环流区域涡量传播特征及Winnie台风登陆路径的数值研究[D];南京气象学院;2004年
4 张超;燃气透平导叶气热耦合实验与数值研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
5 曾玉红;静止浅水环境中浮力射流稳定性与混合特性研究[D];武汉大学;2005年
6 孟祥凤;印度尼西亚贯通流和暖池的变化特征与机制以及太平洋和印度洋混沌特性研究[D];青岛海洋大学;2002年
7 王宇飞;耐磨耐蚀层状复合管的制备及其冲蚀模拟分析[D];复旦大学;2008年
8 东明;大孔隙率多孔介质内湍流流动和质量弥散的数值研究[D];大连理工大学;2009年
9 艾青;热辐射与高速流耦合换热的数值研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 叶占银;日冕物质抛射的数值研究[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 叶健;煤液化管道材料冲蚀磨损试验与数值研究[D];浙江理工大学;2013年
2 饶杰;煤液化热高分调节阀空蚀/冲蚀磨损数值研究[D];浙江理工大学;2013年
3 王志坚;煤液化重大装备调节阀的研制与应用[D];上海交通大学;2009年
4 王治武;两相脉冲爆震发动机模型机试验与数值研究[D];西北工业大学;2005年
5 邹涛;离心泵内部三维复杂流场的数值研究[D];西安理工大学;2007年
6 罗芳;带前置诱导轮的复合叶轮型离心泵数值研究[D];西安理工大学;2008年
7 贾丽娟;带肋表面气体喷吹冷却的数值研究[D];天津大学;2007年
8 李珍妮;神华煤液化残渣热解特性研究[D];西北大学;2013年
9 向海军;中高倍聚光条件下液浸接收器的传热分析与数值研究[D];天津大学;2012年
10 陈香珍(Tin Aye Chan Moe);桩墩影响的二维水动力数值研究[D];河海大学;2006年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 李万刚;“煤变油”产业化在即[N];大众科技报;2001年
2 本报记者 武勇;我国应加快煤炭液化产业化步伐[N];经济参考报;2009年
3 吴春来;煤炭直接液化:有效解决石油供需矛盾[N];中国化工报;2002年
4 曾四海;我国建设世界首套煤直接液化装置[N];中国石化报;2004年
5 新华;应加快煤炭液化产业化步伐[N];中国矿业报;2009年
6 钟冉;上海建世界级煤制油研究中心[N];中国汽车报;2004年
7 新华;沪建造世界级煤制油研究中心[N];中国石化报;2004年
8 本报记者 王琼杰;热话题:煤变油[N];中国矿业报;2001年
9 本报记者 张兴刚;化工装备企业:产品结构往哪调[N];中国化工报;2009年
10 孙广明;春兰成为业界范例(下)[N];中国贸易报;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978