申请/专利权人：昆明理工大学

申请日：2024-01-03

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN117787142B

主分类号：G06F30/28

分类号：G06F30/28;G06F113/14;G06F113/08;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.04.16#实质审查的生效;2024.03.29#公开

摘要：本发明涉及矿山管道磨损检测技术领域，且公开了一种基于能量法的矿浆管道冲蚀磨损模型构建方法，先建立控制方程，之后构建湍流模型，用于对管道内控制湍流动能k的运输方程和湍流耗散速率ε进行计算，之后构建冲蚀磨损模型，包括冲击磨损速率和滑动磨损速率，最后进行冲蚀磨损计算。该基于能量法的矿浆管道冲蚀磨损模型构建方法通过控制方程和湍流模型，并读取输入数据，对固液两相流流场进行计算从流场解中提取Vs，Cs，τs数据，对近壁面流场信息进行提取，根据计算冲击角α，得到冲击角α在0°～8°范围之间，利用冲蚀磨损模型对提取的数据进行计算，并得出冲蚀速率。

主权项：1.一种基于能量法的矿浆管道冲蚀磨损模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、建立控制方程，包括固液两相流通过弯管时的质量连续性方程和动量方程；所述步骤S1中的连续性方程和动量方程的表达式如下：连续性方程： 动量方程： 其中，Ck为k相的体积浓度，k相包括液相L和固相S，ρk和分别为k相的密度和速度，τk表示k相的应力－应变张量，表示标量场的梯度，为矢量场的散度运算，表示重力加速度，是两相之间的相互作用力，表示由升力和湍流扩散引起的力，表示k相压力的梯度；S2、构建湍流模型，用于对管道内控制湍流动能k的运输方程和湍流耗散速率ε进行计算；所述湍流模型的表达式如下： 其中，t为时间，ρ为混合相流体密度，xj为坐标分量，uj为速度分量，k为湍流动能，ε为耗散速率，Gk和Gb分别表示由平均速度梯度和升力引起的湍流动能产生项，Sk和Sε为自定义源相，YM为可压缩湍流中的波动膨胀对总耗散率的贡献，C1ε＝1.44，C2＝1.9，C3ε＝0.9，σk和σε为湍动能k和耗散速率ε的湍流普朗特数，σk＝1.0，σε＝1.2，μ为流体粘度，v为混合相速度，μt为混合相湍流粘性系数，C1表示最大值函数，C2表示输入参数，η表示相对应变参数，max{*}表示对内部数据取最大值；S3、构建冲蚀磨损模型，包括冲击磨损速率和滑动磨损速率；所述冲击磨损速率计算表达式如下： 其中，α表示粒子对壁面的冲击角，ERimp表示冲击磨损速率，ρSCSVS3表示固体的冲击能通量，ERIα表示冲击侵蚀比能；所述滑动磨损速率ERsl表达式如下： 其中，Esp表示滑动侵蚀比能，Psl为固体颗粒滑动作用时的摩擦功率，总的冲蚀磨损速率ER的表达式如下：ER＝ERimp+ERslS4、进行冲蚀磨损计算。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 昆明理工大学 一种基于能量法的矿浆管道冲蚀磨损模型构建方法

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