[发明专利]一种U型管道弯头的耐磨处理方法

摘要

本发明公开了一种U型管道弯头的耐磨处理方法，具体步骤为：确定U型管道弯头的稳态湍流速度场和速度梯度；求解得到第二相即尘粒的体积浓度；计算得到U型管道弯头的板面的摩擦力范围；获取板面的高、中摩擦力区包络曲线，以及板面的中、低摩擦力区包络曲线；获取中、低摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程及高、中摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程，即得到该板面的高摩擦力区、中摩擦力区和低摩擦力区；在板面的高摩擦力区采用高分子氧化铝陶瓷片，在中摩擦力区采用高铬耐磨合金。本发明有效地抵抗气力输送过程中物料对管道的磨削，使得管道不同部位根据磨削的程度进行耐磨强化，同时节省昂贵材料，降低弯头的造价。

主权项

1.一种U型管道弯头的耐磨处理方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：步骤1、选定一个U型管道弯头，通过求解空气和尘粒混合流动的两相流的连续性方程和N‑S动量方程偏微分方程组确定该U型管道弯头的稳态湍流速度场U(x,y,z)和速度梯度Gard[U(x,y,z)]，所述的连续性方程、N‑S动量方程偏微分方程组的求解采用基于Pressure based求解的RNG k‑ε湍流模型并结合simple算法进行；步骤2、根据步骤1确定得到的U型管道弯头稳态湍流速度场U(x,y,z)，代入公式1所示的尘粒的组分体积分数方程中，对公式1进行一阶迎风格式离散化，并利用高斯‑赛德尔迭代对公式1进行求解，得到第二相即尘粒的体积浓度αp(x,y,z)；其中，ρp为尘粒密度，单位为m3/kg；t为时间，单位为s；vdr,p为滑移速度，单位为m/s；m为质量流量，单位为kg/s；步骤3、根据步骤1确定得到的U型管道弯头速度梯度Gard[U(x,y,z)]和步骤2求解得到的第二相即尘粒的体积浓度αp(x,y,z)计算得到U型管道弯头的板面的摩擦力范围；步骤4、根据步骤3计算得到的板面的摩擦力范围，获取板面的高摩擦力区和中摩擦力区分界线，即高、中摩擦力区包络曲线，以及板面的中摩擦力区和低摩擦力区分界线，即中、低摩擦力区包络曲线；步骤5、根据步骤4得到的板面上的中、低摩擦力区包络曲线及高、中摩擦力区包络曲线，获取中、低摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程及高、中摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程；步骤6、将步骤5得到的板面上的中、低摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程作为该板面上中、低摩擦力区的分界线，并将高、中摩擦力区包络曲线对应的拟合曲线方程作为该板面上高、中摩擦力区的分界线，即得到该板面的高摩擦力区、中摩擦力区和低摩擦力区；步骤7、在步骤6得到的板面的高摩擦力区采用高分子氧化铝陶瓷片，在中摩擦力区采用高铬耐磨合金，即完成该U型管道弯头的耐磨处理。