曹学文，胥锟，彭文山

（中国石油大学（华东）储运与建筑工程学院，山东 青岛 266580）

冲刷腐蚀是金属表面与流体之间由于高速相对运动而引起的金属损坏现象，是一种危害性较大的局部腐蚀[1]，存在于石油、航空、机械、建材、航天、能源、冶金等很多领域中[2—3]。冲蚀己经成为材料磨蚀破坏甚至设备失效的主要缘由之一[4—5]，但目前对冲蚀的了解还不够全面，特别对多相流冲蚀的预防是难点。管道在运送介质时，暴露在运动流体中的管件都会受到不同程度冲蚀的破坏，尤其是弯管处的磨蚀速率比直管处要高出几十倍[6]，破坏形式为沟槽、减薄，甚至断裂，该现象严重危害到油气田安全生产的要求。

国内外很多学者对液固两相流冲蚀进行了数值模拟研究，研究主要集中在流体参数变化对管件冲蚀的影响。Anthony等[7]用PHOENICS软件对U型管内两相流冲蚀进行数值模拟，得到湍流对固体粒子的影响规律；J Postlethwaite等人[8]提出了适用于管流液-固两相流的冲蚀模型，此模型计算得到的冲刷腐蚀率与实验结果能较好吻合；丁矿等人[9]使用CFD（计算流体力学）方法，得到了流速、颗粒浓度和颗粒直径对最大冲蚀率有明显影响的结论；王凯等人[10]研究了 Stokes 数对于冲蚀率的影响，分析了特定流量、一定粒径的颗粒在特定流速下的冲蚀；郑玉贵等[11]讨论了流体力学因素的重要性，论述了如何从流体力学方面控制冲刷腐蚀；郑友取等`考虑到壁面粗糙度与颗粒旋转等因素，对管内固体颗粒的冲蚀特性做了深入的研究，为管道的防磨提供了较为可靠的数值依据和理论参考。……