煤直接液化减压进料阀组数值模拟与优化.pdf

　 第40卷第12期 煤　 　 炭　 　 学　 　 报 Vol.40　 No.12　 　 2015年 12月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Dec.　 2015　 - 偶国富,易玉微,金浩哲,等.煤直接液化减压进料阀组数值模拟与优化[J].煤炭学报,2015,40(12):2961 2966.doi:10.13225/ j. cnki.jccs.2015.0163 Ou Guofu,Yi Yuwei,JinHaozhe,etal.Numericalsimulationandoptimizationoncoalliquefactionhypobariccharge-invalve[J].Journalof - China Coal Society,2015,40(12):2961 2966.doi:10.13225/ ki.jccs.2015.0163 煤直接液化减压进料阀组数值模拟与优化 1 1 1 2 1 1 1 偶国富 ,易玉微 ,金浩哲 ,舒歌平 ,王　 超 ,陈小平 ,叶浩杰 (1.浙江理工大学 流动腐蚀研究所,浙江杭州　 310018;2.神华集团有限责任公司 中国神华煤制油化工有限公司鄂尔多斯煤制油分公司,内蒙古 鄂尔多斯　 017000) 摘　 要:以煤液化减压塔进料前的角阀、球阀及相联管道(简称“减压进料阀组”)的冲蚀磨损失效 - - 为研究对象,采用RNGk ε 湍流模型、蒸发 凝结模型、随机轨道模型,结合高温冲蚀磨损实验修正 建立的冲蚀磨损模型,数值计算分析了角阀典型开度下流速、相分率和壁面磨损率等参数的分布规 律,并结合实际损伤形貌验证了冲蚀磨损数值方法的正确性。 研究结果表明:角阀流道为缩放结 - 构,阀芯头部流速增加,压力降低,发生汽 液转换形成局部空化;空化引起阀组流道内有效传输面 积减小,流体介质速度提高,对固相颗粒的拖曳加速效应显著,高速的颗粒碰撞壁面是造成球阀端 面及出口管道冲蚀磨损的主要原因。 基于等磨损速率对比分析角阀不同入口角度与球阀位置的对 应关系,提出优化方法。 关键词:减压进料阀组;冲蚀磨损;数理模型;数值模拟;优化方法 - - - 中图分类号:TK730．2　 　 　 文献标志码:A　 　 　 文章编号:0253 9993(2015)12 2961 06 Numerical simulation and optimization on coal liquefaction hypobaric charge-in valve 1 1 1 2 1 1 1 OU Guo-fu ,YI Yu-wei ,JIN Hao-zhe ,SHU Ge-ping ,WANG Chao ,CHEN Xiao-ping ,YE Hao-jie (1.Institute of Flow Induced Corrosion,Zhejiang Sci-T