شبیه سازی کامپیوتری فرسایش زانویی با جوش محیطی در جریان دوفازی گازجامد

فرآیندهای اولیه­ای که در تاسیسات بهره برداری ایستگاه تقلیل فشار بر روی گاز طبیعی، صورت می­گیرد کلیه آلودگی­های آن اعم از رطوبت یا ذرات جامد را حذف نمی­کند. در چنین شرایطی خوردگی در خطوط لوله، مسدود شدن تجهیزات ابزار دقیق و تخریب شیرها و رگلاتورها تشدید خواهد شد، بنابراین لازم است در ایستگاه های توزیع و تقلیل فشار برای جلوگیری از افت فشار گاز و آسیب­دیدگی تجهیزات خط لوله، فرآیندهایی جهت جدا کردن ذرات جامد و قطرات مایع از گاز طبیعی صورت گیرد. این گزارش نخست به تعریف فرسایش جریان گاز طبیعی، پرداخته و سپس با توضیحات مختصری با استفاده از روش  (Discrete Phase Method) DPMو جریان دوفازی اویلری – لاگرانژی یا به اختصار فازگسسته با شبیه سازی با استفاده از نرم افزار انسیس فلوینت۲۰۱۹R۱ به بررسی و آنالیز فرسایش جریان گاز- جامد در زانویی  با در نظر گرفتن جوش اتصال این زانو می پردازد. این گزارش، معادلات جریان فاز گسسته و پیوسته را بیان می کند. در این راستا، برای در نظر گرفتن اثرات اغتشاشی از مدل انرژی- تلفات آشفتگی (Realizable k-ԑ) ، برای مدل کردن رفتار ذرات در مجاورت دیوار و همچنین پراکندگی ذرات ناشی از آشفتگی در فاز سیال با استفاده از مدل ردیابی اتفاقی مدل شده است. در مورد شرایط مرزی برخورد ذرات جامد با دیواره و مراحل حل عددی معادلات در روش فاز گسسته توضیحاتی بیان می­شود و اثر حاضر خوردگی فرسایشی را بررسی  می کند. نتایج نشان می دهد که حتی در جریان های آرام با عدد رینولدز پایین نیز، سیال گاز- جامد ناهمگن بوده و افزایش قطر ذرات جامد موجب افزایش ناهمگنی جریان گاز- جامد و درنهایت بروز خوردگی سایشی بیشتر در محل ناهمواری جوش می گردد.

Keywords:

گاز- جامد , فاز گسسته , اویلری- لاگرانژی , خوردگی فرسایشی