高流速高含固条件下管道冲刷腐蚀规律研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

1.前言

近年来，我国煤化工技术取得了巨大的进步:煤炭焦化、煤炭气化，煤制甲醇、煤制合成氨和两步法二甲醚技术己经成熟;煤制烯烃、煤制油(直接法)、煤制油(间接法)和煤制乙二醇技术商业化示范获得成功；煤制天然气技术己进入商业化示范阶段。由于现代煤化工的特殊性，装置中大量存在气-液-固共存条件下介质输送。由于颗粒对承压设备反复冲击，可能在设备的某一个特定位置受损比较严重，从而导致设备集中损耗，可能会引起突然失效。这种现象称之为冲刷腐蚀。所谓冲刷腐蚀( erosion-corrosion )是金属表面与腐蚀流体之间由于高速相对运动而引起的金属损坏现象，是材料受冲刷和腐蚀协同作用的结果。高固含率和高速的冲刷往往使阀门、泵、管道和管部件等设备出现沟槽、豁口和减薄，甚至泄露。揭示冲刷腐蚀的机理，准确预测冲刷腐蚀的位置及腐蚀损耗程度，对于防止设备失效、优化设备结构、提高高磨损区结构完整性等都具有至关重要的意义。

2.本研究课题的相关学术背景

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题以煤液化单元的高温管道为研究对象，采用cfd模拟技术，建立不同管道尺寸、弯曲半径、布置形式的管道系统的几何模型，按vof模型建立气-液-固三相介质流动磨损物理模型，采用湍流模型、多相流模型和离散相模型求解多相流场，得到气相、液相及固体颗粒在管道内的分布情况及管道壁面的相对磨损速率，并确定系统减薄泄漏的危险区域；通过对比分析不同结构和固体颗粒特性，探讨各因素对管道冲蚀磨损的影响规律。

技术路线：

1. 查看相关文献，学习煤化工，煤液化，冲刷腐蚀等基本原理