投稿网址：ｗｗｗ．ｓｔａｅ．ｃｏｍ．ｃｎ２０２３年第２３卷第１７期２０２３，２３（１７）：０７３１７⁃０９科学技术与工程ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＩＳＳＮ１６７１—１８１５ＣＮ１１—４６８８／Ｔ引用格式：鞠朋朋，柳英明，王长涛，等．基于数值模拟的水下发球管汇系统流动与冲蚀［Ｊ］．科学技术与工程，２０２３，２３（１７）：７３１７⁃７３２５.ＪｕＰｅｎｇｐｅｎｇ，ＬｉｕＹｉｎｇｍｉｎｇ，ＷａｎｇＣｈａｎｇｔａｏ，ｅｔａｌ．Ｆｌｏｗａｎｄｅｒｏｓｉｏｎｏｆｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｓｅｒｖｉｃｅｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｓｃｉ⁃ｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２３，２３（１７）：７３１７⁃７３２５.基于数值模拟的水下发球管汇系统流动与冲蚀鞠朋朋１，柳英明２，王长涛１，张欢１，王雪媛１，何鑫１（１.海洋石油工程股份有限公司设计院，天津３００４６１；２.中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京１０２２４９）摘要水下发球系统具有作业成本低、无需长时间停井的优势，应用前景广泛。发球管汇系统管道结构复杂，管道内流场变化规律不清，出砂现象严重，在发球过程中会出现高流速，易发生冲蚀。基于某水下发球管汇系统，应用计算流体力学（ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓ，ＣＦＤ）的方法进行流场计算及冲蚀分析。结果表明，管内流速分布不均，弯管与Ｔ形管区域存在偏流；气液两相分布较为均一，但在竖直管段存在积液。对比冲蚀模型的计算结果，发现Ｇｅｎｅｒｉｃ与ＤＮＶ模型计算结果相对准确；颗粒冲蚀速率较大的位置主要分布在含液区域或气液界面处，且竖直管段的冲蚀速率比水平管段更大；当颗粒含量为１０×１０－６ｋｇ／ｍ３时，颗粒直径为１００μｍ时，最大冲蚀速率为０.２１ｍｍ／ａ；最大冲蚀速率随着砂颗粒含量的增大、含砂量的增大而增大；且随着砂粒直径的增大，冲蚀区域愈趋向集中。管内流速高，长时间运行时冲蚀现象严重，需加强关键冲蚀区域的防护措施，提高腐蚀裕量，以保障管汇系统的安全运行。关键词计算流体力学；水下发球系统；多相流；流场分析；冲蚀分析中图法分类号ＴＥ９８５；文献标志码Ａ收稿日期：２０２２⁃０９⁃０４；修订日期：２０２３⁃０３⁃２４基金项目：国家工信部高技术船舶科研项目（２０１９ＧＸＢ０１⁃０...
