＊段文博 马帅 王洁 万永刚 张立平

（1.齐齐哈尔医学院医学技术学院物理教研室 黑龙江 161000 2.中国电力工程顾问集团公司东北电力设计院有限公司 吉林 130000）

引言

出于减小管道冲蚀磨损及提高部件使用寿命的目的，众多国内外学者对管道的冲蚀现象进行了研究，并总结出了大量的冲蚀磨损理论与数学模型。

Zhang等采用数值计算方法分析了管道的冲蚀情况，结果表明数值计算方法与实验方法分析出的冲蚀情况吻合度较好，可以采用数值计算模拟管道的冲蚀磨损。

王凯等对含有沙粒的液固两相流、等直径弯管进行了分析，研究了管道中不同位置的冲蚀磨损率。

刘寒秋等利用数值模拟方法研究了海洋工程作业中的冰水混合物对直角弯管的磨损，并给出了减小管道冲蚀磨损的相关建议。

孙强等利用CFD的动网格技术，研究了不同振动工况下水平及竖直圆管转角处的冲蚀磨损特性，并预测了管道寿命变化情况。

可以看到，在管道的冲蚀磨损研究领域研究方向主要集中在等直径管道方面，而对于变直径管道的冲蚀磨损研究相对较少。鉴于此，本文以变径管作为研究对象，以常见的沙粒与水分别作为固相及液相，同时加入重力的影响，分析液相速度及沙粒粒径对变径管道的冲蚀磨损影响规律，以期为变径管道的设计、防护及结构优化提供一定的参考。

1.冲蚀磨损方程

固体颗粒对管道的冲蚀磨损，可利用离散相（DPM）冲蚀磨损方程进行计算。……