شبیه سازی عددی پدیده خوردگی سایشی در یک خط لوله جریان گاز

پدیده خوردگی سایشی طی فرایند انتقال گاز، به دلیل وجود ذرات جامد ساینده ای نظیر ماسه و کاتالیست ها است. در این مقاله، وقوع این پدیده در یک خط لوله گاز شبیه سازی و نتایج ناشی از وجود زانویی، صفحه ورتکس بریکر(vortex breaker) و فلنج کور (flange core) در مسیر جریان گاز ارائه شده است. نتایج نشان می دهند که سرعت حداکثر جریان در یک ناحیه، نشان دهنده وقوع بیشترین تمرکز ذرات جامد در آن منطقه است که رابطه مستقیم با میزان خوردگی دارد. از آنجا که خوردگی سایشی ناشی از حرکت مستقیم یا حرکت تصادفی ذرات است، وجود اتصالاتی نظیر زانویی که خطوط جریان را قطع می کنند، نرخ برخورد ذرات با ممنتوم بالا را افزایش می دهند و همین امر موجب افزایش میزان خوردگی می شود. ما دریافتیم که که استفاده از صفحه ورتکس بریکر در مسیر جریان، که از وقوع گردابه ها جلوگیری می کند، موجب کاهش نرخ خوردگی تا میزان قابل ملاحظه ای می شود. جهت بررسی طول لوله قبل از برخورد به انتهای بسته آن (cap) نیز چندین شبیه سازی انجام شد و نتایج نشان دادند که هر چه طول لوله منتهی به cap بیشتر شود، متوسط سرعت برخورد به انتهای لوله کاهش می یابد و در نتیجه از شدت میزان خوردگی کاسته می شود.

Keywords:

خوردگی سایشی , جریان گاز-جامد , زانویی , ورتکس بریکر , فلنج کور