缓蚀剂液膜分布规律的数值模拟

摘要

为了实现后续正常加注工艺对缓蚀剂膜的有效修复、补充，保证缓蚀剂的防腐蚀作用，对目标管段内缓蚀剂预膜层分布情况以及随流动情况变化规律进行研究，使用Fluent软件，基于欧拉－欧拉模型，建立RNG k－ε双方程模型描述管道内复杂的湍流流动，采用VOF模型模拟预膜工艺形成的缓蚀剂液膜在管壁的流动规律，计算预膜工艺形成的缓蚀剂液膜在气流作冲刷和重力作用下沿输气管道内壁分布情况以及缓蚀剂表面张力对液膜分布的影响。结果表明：缓蚀剂液膜在重力作用下向管底沉降，约占管道截面的1／3，弯头部位二次旋涡的存在会破坏缓蚀剂液膜原有的分布，向二次旋涡夹带方向移动，所以在工程实际中应重点监测这些部位。表面张力越大，壁面黏附功越大，壁面处缓蚀剂分布越均匀并且含量越高，最高缓蚀剂含率可以达到100％。因此在预膜工艺时，推荐选用壁面黏附性强且表面张力大的介质。