بررسی نرخ سایش برای جریان های دو فازی در لوله های زانویی واقع در چاه های نفت

در این مقاله، شبیه سازی سایش برای جریان دو فازی در زانو ارائه شده است. با توجه به اینکه شن و ماسه باعث خسارت های فراوانی به سیستم های خطوط لوله در چاه های نفت و گاز می شود، توانایی پیش بینی سایش اهمیت فراوانی دارد. فرآیند شبیه سازی سایش بدین صورت است که ابتدا میدان سیال شبیه سازی شده، سپس ردیابی ذرات جامدی که همراه با سیال حرکت می کنند به روش لاگرانژی صورت می گیرد و در انتها مدل سایش جهت بدست آوردن میزان سایش پیش بینی شده، اعمال می شود. برای شبیه سازی سایش در لوله زانویی از دینامیک سیالات محاسباتی استفاده شده است و هندسه ی زانویی با استفاده از نرم افزار گمبیت تولید شده است. گسسته سازی مدل تولید شده برای دستیابی به شبکه محاسباتی دقیق با استفاده از نرم افزار تولید شبکه آیسم سی اف دی صورت گرفته است. هندسه جریان درون زانو توسط سلول های چهار وجهی و به صورت بی سازمان شبکه بندی شده است. سپس حل جریان با استفاده از نرم افزار فلوئنت صورت می گیرد نتایج حاصل از شبیه سازی به صورت کانتورهای سایش ارائه شده است. نتایج این شبیه سازی ها بدست آوردن سایش در سرعت های مختلف برای جریان های گاز- جامد و مایع - جامد می باشد. بررسی ها نشان می دهد که میزان سایش شبیه سازی شده با نتایج آزمایشگاهی مطابقت خوبی دارد و از این روش می توان برای پیش بینی میزان سایش در زانویی لوله با دقت مناسب استفاده نمود