于 洋， 刘德俊

(辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院，辽宁 抚顺 113001)



仿生肋条减阻技术在输气管道中的应用

于 洋， 刘德俊

(辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院，辽宁 抚顺 113001)

近年来，随着天然气需求量的不断增加，输气管道输送效率问题越来越受到重视。由于输气管道的主要损失为摩擦阻力损失，因此降低摩擦阻力成为研究输气管道的重点。为探究V形肋条在输气管道减阻中的应用，采用FLUENT软件对两种不同几何尺寸的V形肋条进行数值模拟，把大管径管道仿生肋条的减阻研究近似转换为平板输气管道的数值模拟。研究结果表明，V形肋条输气管道与光滑输气管道在对数层的速度-位置轮廓线不同；在相同天然气进口速度下，V形肋条肋顶的切应力大于肋底的切应力，且肋底的近壁局部湍动能较小；肋高h、肋宽s均为0.90 mm的V形肋条输气管道的减阻效果好于肋高h、肋宽s均为0.51 mm的V形肋条输气管道。

输气管道； 肋条减阻； 数值模拟； 湍流边界层； 摩擦阻力

输气管道的主要损失为摩擦阻力损失，因此减少摩擦阻力成为研究输气管道的重点[1]。输气管道减阻主要采用内涂层减阻法[2]、添加天然气减阻剂的方法[3]，以及仿生非光滑表面减阻法[4]。内涂层减阻法是在管道内表面添加涂层，从而有效地填充管壁凹陷，减小粗糙度。但是，现有技术存在减小粗糙度的程度有限、施工复杂、随着输气时间的增加出现涂层脱落等问题。添加天然气减阻剂的方法是通过雾化系统将减阻剂喷入到管道内，高速的气流携带减阻剂扩散到管壁表面，在管壁上形成一种弹性薄膜，一方面可以填充管壁凹陷，另一方面可以使天然气与管道的接触由“气-固”接触转化为“气-液”接触。……