摘(zhai)要：目(mu)的探(tan)究在(zai)管輸(shu)液固(gu)兩相(xiang)流體(ti)時，固(gu)體顆(ke)粒對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計 造(zao)成的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)。方法(fa)運用(yong)基于(yu)歐拉(la)-拉格(ge)朗日(ri)算法(fa)的DPM模(mo)型🚩，對(dui)液固(gu)兩相(xiang)流體(ti)計量(liang)工藝(yi)中 孔(kong)闆流(liu)量計(ji) 的沖(chong)蝕問(wen)題進(jin)行數(shu)值仿(pang)真，預(yu)測孔(kong)闆流(liu)量計(ji)在液(ye)固💯兩(liang)相👌流(liu)體流(liu)量計(ji)量工(gong)藝中(zhong)易發(fa)生沖(chong)蝕磨(mo)損的(de)區域(yu)。探究(jiu)入口(kou)液相(xiang)速度(du)、固體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)以及(ji)等數(shu)量顆(ke)粒沖(chong)擊壁(bi)♊面時(shi)，固體(ti)顆粒(li)🈲粒徑(jing)對孔(kong)闆最(zui)大沖(chong)蝕速(su)率的(de)影響(xiang)，并對(dui)‼️比管(guan)輸液(ye)♌固兩(liang)相流(liu)體時(shi)，固體(ti)🌈顆粒(li)粒徑(jing)對不(bu)同形(xing)狀的(de)孔闆(pan)造成(cheng)的沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率大(da)小。結(jie)果🈲在(zai)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)突縮(suo)管段(duan)易産(chan)生嚴(yan)重的(de)液固(gu)沖蝕(shi)失效(xiao)，最大(da)🧡沖蝕(shi)速率(lü)随着(zhe)液相(xiang)入口(kou)速度(du)的增(zeng)大而(er)增加(jia)🍉。當固(gu)體顆(ke)粒的(de)質量(liang)流量(liang)相等(deng)時，最(zui)大沖(chong)蝕速(su)率随(sui)着顆(ke)粒粒(li)徑的(de)增加(jia)而減(jian)小；當(dang)單位(wei)時間(jian)内流(liu)經孔(kong)闆的(de)固體(ti)顆粒(li)數量(liang)相等(deng)時，沖(chong)🧡蝕磨(mo)損速(su)率随(sui)着固(gu)體顆(ke)粒粒(li)徑的(de)增加(jia)而增(zeng)大。在(zai)液固(gu)兩相(xiang)流管(guan)道體(ti)系中(zhong)，固體(ti)顆粒(li)對凸(tu)型孔(kong)闆造(zao)成的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)行爲(wei)最弱(ruo)。結論(lun)大顆(ke)粒♻️對(dui)孔闆(pan)的沖(chong)蝕磨(mo)損比(bi)較嚴(yan)重，在(zai)孔闆(pan)計量(liang)過程(cheng)中應(ying)嚴格(ge)注㊙️意(yi)。在流(liu)體中(zhong)存在(zai)大量(liang)大顆(ke)粒時(shi)，采用(yong)凸🈲型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計能(neng)有效(xiao)改善(shan)沖蝕(shi)磨損(sun)情況(kuang)。
　　沖蝕(shi)磨損(sun)是管(guan)道系(xi)統面(mian)臨的(de)最嚴(yan)重失(shi)效情(qing)況之(zhi)一🤞，嚴(yan)🈚重的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)甚至(zhi)會造(zao)成管(guan)道洩(xie)漏失(shi)效。大(da)量的(de)實驗(yan)及數(shu)值模(mo)拟結(jie)果顯(xian)示在(zai)典型(xing)管件(jian)處（如(ru)彎管(guan)、T型管(guan)、盲通(tong)管、變(bian)徑🥰管(guan)及閥(fa)門等(deng)）易産(chan)生沖(chong)蝕磨(mo)🚶‍♀️損失(shi)效。在(zai)🌈集輸(shu)管道(dao)系統(tong)中，安(an)裝和(he)使用(yong)孔闆(pan)流量(liang)計會(hui)造成(cheng)管㊙️徑(jing)的變(bian)化。當(dang)流體(ti)中含(han)有㊙️固(gu)體顆(ke)粒時(shi)，會使(shi)這種(zhong)變徑(jing)管産(chan)生嚴(yan)重的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)，從而(er)導緻(zhi)孔闆(pan)流量(liang)☁️計産(chan)生形(xing)變，流(liu)量計(ji)出流(liu)系數(shu)發生(sheng)改變(bian)，流量(liang)測量(liang)精度(du)受到(dao)💘影響(xiang)。因此(ci)，流量(liang)計的(de)安裝(zhuang)和使(shi)用造(zao)成的(de)液固(gu)沖蝕(shi)問♻️題(ti)應當(dang)得到(dao)足夠(gou)重視(shi)㊙️。
　　爲了(le)研究(jiu)各種(zhong)參數(shu)對沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率的(de)影響(xiang)，大量(liang)學者(zhe)運💘用(yong)實驗(yan)及數(shu)值模(mo)拟方(fang)法探(tan)究了(le)管徑(jing)突變(bian)😘處的(de)液固(gu)沖蝕(shi)磨損(sun)問題(ti)。運用(yong)數值(zhi)模拟(ni)的方(fang)法探(tan)究了(le)變徑(jing)管處(chu)液固(gu)兩相(xiang)沖蝕(shi)問題(ti)，得到(dao)了入(ru)口液(ye)相速(su)度、顆(ke)粒粒(li)徑及(ji)收縮(suo)比等(deng)🛀🏻參數(shu)對變(bian)㊙️徑管(guan)處沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率的(de)影響(xiang)。運用(yong)💚數值(zhi)模拟(ni)的方(fang)法探(tan)究了(le)‼️固體(ti)顆粒(li)對閘(zha)閥的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)問題(ti)，得到(dao)了入(ru)口主(zhu)相速(su)度和(he)顆粒(li)粒🤩徑(jing)大小(xiao)對沖(chong)蝕速(su)🚶‍♀️率的(de)影響(xiang)，并與(yu)‼️實🔞際(ji)工程(cheng)中閘(zha)閥壁(bi)💃🏻面的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)情況(kuang)進行(hang)了對(dui)比，得(de)到了(le)✔️良好(hao)的拟(ni)合效(xiao)果。運(yun)用數(shu)值模(mo)拟方(fang)🔞法探(tan)究了(le)液固(gu)兩相(xiang)流對(dui)突擴(kuo)🔴突縮(suo)管段(duan)的沖(chong)蝕磨(mo)損情(qing)況，預(yu)測了(le)沖蝕(shi)磨損(sun)發生(sheng)✏️的位(wei)置。運(yun)用實(shi)驗及(ji)數值(zhi)🛀🏻仿真(zhen)方法(fa)探究(jiu)了固(gu)體顆(ke)粒對(dui)🥵突擴(kuo)突縮(suo)管段(duan)的沖(chong)蝕磨(mo)損情(qing)況。除(chu)此之(zhi)外也(ye)探究(jiu)了流(liu)體參(can)數對(dui)變徑(jing)管處(chu)沖蝕(shi)磨損(sun)行爲(wei)的影(ying)響。
　　對(dui)于在(zai) 差壓(ya)型流(liu)量計(ji) 計量(liang)液固(gu)兩相(xiang)流工(gong)藝中(zhong)，固體(ti)顆粒(li)對流(liu)量計(ji)沖蝕(shi)磨損(sun)的探(tan)究有(you)運用(yong)DPM模型(xing)探究(jiu)了固(gu)體顆(ke)粒對(dui)孔闆(pan)壁面(mian)産生(sheng)的沖(chong)蝕磨(mo)損問(wen)題，獲(huo)得了(le)入口(kou)液相(xiang)速度(du)、固體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)等參(can)數對(dui)最大(da)沖蝕(shi)速率(lü)的影(ying)響。運(yun)用DPM模(mo)型對(dui)多個(ge)孔闆(pan)流量(liang)計串(chuan)🌈聯時(shi)，固體(ti)顆粒(li)對孔(kong)👉闆壁(bi)面産(chan)生的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)💚情況(kuang)進行(hang)數♉值(zhi)模拟(ni)探究(jiu)，得到(dao)了入(ru)口液(ye)🔞相速(su)度、固(gu)體顆(ke)粒粒(li)徑等(deng)參數(shu)對最(zui)大沖(chong)蝕速(su)率的(de)影響(xiang)，并比(bi)較了(le)幾個(ge)孔闆(pan)處沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率的(de)大小(xiao)。探究(jiu)固體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)對沖(chong)蝕磨(mo)損的(de)🛀🏻影響(xiang)，除了(le)要考(kao)慮粒(li)徑本(ben)身變(bian)💛化外(wai)，還應(ying)考慮(lü)♈流經(jing)🌈的顆(ke)粒數(shu)量[9]。然(ran)而，國(guo)内外(wai)學者(zhe)進行(hang)液固(gu)兩相(xiang)流對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計⭐沖(chong)刷腐(fu)蝕數(shu)值模(mo)拟探(tan)究時(shi)，一般(ban)隻考(kao)🐕慮粒(li)徑本(ben)身變(bian)化的(de)影響(xiang)而忽(hu)視了(le)流經(jing)管道(dao)的顆(ke)粒數(shu)量這(zhe)⛷️一因(yin)素。
針(zhen)對以(yi)上問(wen)題，筆(bi)者運(yun)用DPM模(mo)型對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)沖💜蝕(shi)磨損(sun)問題(ti)進行(hang)了數(shu)值模(mo)拟探(tan)究：1）預(yu)測了(le)固體(ti)顆粒(li)在♌孔(kong)闆壁(bi)面上(shang)的🥰沖(chong)蝕位(wei)置，有(you)利于(yu)綜合(he)現有(you)的檢(jian)測技(ji)術進(jin)行漏(lou)點檢(jian)測，從(cong)而🔱避(bi)免盲(mang)🌂目檢(jian)測導(dao)緻✏️的(de)資源(yuan)浪費(fei)；2）探究(jiu)了入(ru)口流(liu)速、固(gu)體顆(ke)粒粒(li)徑對(dui)最🏃大(da)沖蝕(shi)速率(lü)的影(ying)響，同(tong)時，分(fen)析了(le)等數(shu)量不(bu)同粒(li)徑的(de)固體(ti)顆粒(li)對孔(kong)闆流(liu)量計(ji)最大(da)沖蝕(shi)速率(lü)的影(ying)響，有(you)利于(yu)探究(jiu)液固(gu)兩相(xiang)流對(dui)變徑(jing)管處(chu)的沖(chong)蝕磨(mo)損行(hang)🔞爲，并(bing)對油(you)氣開(kai)采和(he)運輸(shu)的安(an)全進(jin)行提(ti)供了(le)指導(dao)建議(yi)；3）與文(wen)獻[10]中(zhong)提出(chu)的幾(ji)種✂️孔(kong)闆流(liu)量計(ji)計量(liang)液固(gu)兩相(xiang)流流(liu)量時(shi)發生(sheng)的沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率進(jin)行對(dui)比，得(de)出了(le)最優(you)防沖(chong)蝕孔(kong)闆，爲(wei)管道(dao)結構(gou)優化(hua)及孔(kong)闆流(liu)量計(ji)工藝(yi)改進(jin)提供(gong)相應(ying)的📧理(li)論依(yi)據。
1數(shu)值模(mo)拟及(ji)邊界(jie)條件(jian)
1.1幾何(he)模型(xing)及邊(bian)界條(tiao)件
　　經(jing)典孔(kong)闆流(liu)量計(ji)的安(an)裝和(he)使用(yong)易造(zao)成管(guan)徑突(tu)縮🔆，在(zai)💃孔闆(pan)💋前出(chu)現死(si)區，且(qie)固體(ti)顆粒(li)沖擊(ji)管道(dao)壁面(mian)的作(zuo)用🧑🏽‍🤝‍🧑🏻較(jiao)強。本(ben)研究(jiu)試圖(tu)通過(guo)改變(bian)孔闆(pan)的流(liu)通形(xing)式，采(cai)取特(te)🌍殊的(de)流線(xian)型過(guo)渡，以(yi)減小(xiao)沖蝕(shi)🏃磨損(sun)速率(lü)。現㊙️有(you)的孔(kong)闆流(liu)量計(ji)改進(jin)模型(xing)如🍉圖(tu)1所示(shi)。其中(zhong)，a、b、c、d分别(bie)爲⚽标(biao)準孔(kong)闆、加(jia)🔞厚孔(kong)闆、凹(ao)流線(xian)形孔(kong)闆和(he)凸流(liu)線型(xing)孔闆(pan)。安裝(zhuang)流量(liang)計的(de)管道(dao)管徑(jing)D均爲(wei)100mm，流量(liang)計的(de)開🌐孔(kong)比例(li)均爲(wei)1:2。數值(zhi)計算(suan)中考(kao)慮湍(tuan)流尺(chi)度效(xiao)應，孔(kong)闆上(shang)遊及(ji)下遊(you)管段(duan)均選(xuan)取爲(wei)10D。經計(ji)算，所(suo)有邊(bian)✂️界條(tiao)件下(xia)的管(guan)内流(liu)體均(jun)爲湍(tuan)流狀(zhuang)态。爲(wei)了能(neng)夠準(zhun)确地(di)計算(suan)固🌈體(ti)顆粒(li)對典(dian)型管(guan)件的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)，對流(liu)量計(ji)的各(ge)個壁(bi)面都(dou)進行(hang)加密(mi)處理(li)，而沿(yan)😘流體(ti)流動(dong)方向(xiang)的網(wang)格節(jie)點數(shu)較稀(xi)疏，這(zhe)樣可(ke)以💰節(jie)約計(ji)算資(zi)源，提(ti)高計(ji)算效(xiao)率。
　　不(bu)同類(lei)型的(de)孔闆(pan)流量(liang)計内(nei)的多(duo)相流(liu)介質(zhi)由油(you)相和(he)🏃🏻‍♂️固體(ti)沙粒(li)組成(cheng)。考慮(lü)理想(xiang)狀态(tai)，固體(ti)沙粒(li)均爲(wei)标🔞準(zhun)球體(ti)顆粒(li)。多相(xiang)流介(jie)質的(de)組成(cheng)及物(wu)性參(can)數如(ru)表1所(suo)示。


1.2計算(suan)模型(xing)
　　根據(ju)孔闆(pan)流量(liang)計測(ce)量管(guan)道中(zhong)流體(ti)流量(liang)時管(guan)道的(de)運✨行(hang)工況(kuang)、流體(ti)組成(cheng)和介(jie)質參(can)數等(deng)的變(bian)化情(qing)況，筆(bi)者選(xuan)✍️取N-S方(fang)程組(zu)、K-∈模型(xing)以及(ji)🏃‍♀️沖蝕(shi)磨損(sun)模型(xing)對沖(chong)刷腐(fu)蝕行(hang)爲進(jin)行數(shu)值求(qiu)解。流(liu)體域(yu)選取(qu)Velocity入👣口(kou)和Outflow出(chu)口，壁(bi)面邊(bian)界條(tiao)件設(she)置爲(wei)無滑(hua)移邊(bian)界。
标(biao)準K-∈方(fang)程如(ru)式（1—2）所(suo)示。

　　影(ying)響壁(bi)面沖(chong)蝕速(su)率的(de)因素(su)有很(hen)多，如(ru)粒子(zi)直徑(jing)、粒子(zi)🔞與壁(bi)面的(de)沖擊(ji)角、粒(li)子相(xiang)對速(su)度、顆(ke)粒撞(zhuang)擊壁(bi)面🌍的(de)表面(mian)積等(deng)。爲了(le)準确(que)預測(ce)沖蝕(shi)信息(xi)，沖蝕(shi)預測(ce)模型(xing)應當(dang)盡量(liang)地包(bao)含更(geng)多的(de)影響(xiang)因素(su)。本研(yan)究所(suo)運用(yong)的DPM模(mo)型考(kao)慮的(de)影響(xiang)因素(su)具體(ti)描述(shu)爲：

　　式(shi)中：pm爲(wei)顆粒(li)質量(liang)；C(dp)爲粒(li)子粒(li)徑函(han)數，選(xuan)取1.810－9；v爲(wei)相對(dui)粒子(zi)速度(du)🌍；b(v)爲粒(li)子相(xiang)對速(su)度的(de)函數(shu)，選取(qu)2.6。α爲粒(li)子路(lu)徑與(yu)壁面(mian)的沖(chong)擊角(jiao)度；f(α)爲(wei)沖🤞擊(ji)角的(de)函數(shu)。沖擊(ji)角度(du)的函(han)數f(α)采(cai)用線(xian)性分(fen)段函(han)數來(lai)描♉述(shu)，文獻(xian)[11]通過(guo)激波(bo)脈沖(chong)式沖(chong)蝕磨(mo)損實(shi)驗🤞獲(huo)得了(le)典型(xing)鋼材(cai)的沖(chong)蝕角(jiao)度函(han)數，當(dang)沖擊(ji)角度(du)α分别(bie)爲0°、20°、30°、45°、90°時(shi)，壁面(mian)反彈(dan)系數(shu)分别(bie)爲⭐0、0.8、1、0.5、0.4。Aface爲(wei)顆粒(li)撞擊(ji)壁面(mian)的單(dan)元表(biao)面積(ji)。
　　由于(yu)固體(ti)顆粒(li)和壁(bi)面碰(peng)撞的(de)方程(cheng)非常(chang)複雜(za)，工程(cheng)上⛹🏻‍♀️定(ding)🏃🏻義了(le)彈性(xing)恢複(fu)系數(shu)來表(biao)征顆(ke)粒與(yu)孔闆(pan)壁面(mian)碰撞(zhuang)前後(hou)固體(ti)顆粒(li)🛀動量(liang)⭐的變(bian)化。固(gu)體顆(ke)粒與(yu)孔闆(pan)壁面(mian)的碰(peng)撞反(fan)彈情(qing)況如(ru)圖2所(suo)示。

　　彈性(xing)恢複(fu)系數(shu)爲固(gu)體顆(ke)粒與(yu)孔闆(pan)壁面(mian)碰撞(zhuang)後速(su)度❤️與(yu)碰撞(zhuang)🈲前速(su)度的(de)比值(zhi)。法向(xiang)和切(qie)向反(fan)彈系(xi)數都(dou)等于(yu)🙇🏻1，說明(ming)🈲固體(ti)⛹🏻‍♀️顆粒(li)撞擊(ji)壁面(mian)之後(hou)沒有(you)能量(liang)損失(shi)；法向(xiang)反彈(dan)系數(shu)和切(qie)向反(fan)彈系(xi)數都(dou)等于(yu)0，說明(ming)固體(ti)✔️顆粒(li)撞擊(ji)壁面(mian)之後(hou)👣損失(shi)了所(suo)有能(neng)量。當(dang)顆粒(li)撞擊(ji)壁面(mian)後，顆(ke)粒會(hui)損失(shi)部分(fen)能量(liang)，并以(yi)低于(yu)沖擊(ji)速度(du)的速(su)度以(yi)及一(yi)定反(fan)射角(jiao)進行(hang)運動(dong)，這一(yi)現象(xiang)用反(fan)📞彈系(xi)數來(lai)表征(zheng)，反彈(dan)系數(shu)分爲(wei)法向(xiang)反彈(dan)系數(shu)和切(qie)向反(fan)彈系(xi)數，本(ben)計算(suan)中反(fan)彈系(xi)數的(de)定義(yi)如式(shi)（4—5）所示(shi)🍓。

2數值(zhi)分析(xi)與結(jie)果
2.1入(ru)口液(ye)相速(su)度對(dui)最大(da)沖蝕(shi)速率(lü)的影(ying)響
　　入(ru)口液(ye)相速(su)度對(dui)不同(tong)種類(lei)孔闆(pan)流量(liang)計壁(bi)面最(zui)大沖(chong)蝕☁️磨(mo)損速(su)🔞率的(de)影響(xiang)如圖(tu)3所示(shi)，顆粒(li)粒徑(jing)均爲(wei)350μm。由圖(tu)可知(zhi)，在孔(kong)闆流(liu)量計(ji)安裝(zhuang)的突(tu)縮段(duan)易産(chan)生沖(chong)蝕🛀失(shi)效。這(zhe)歸因(yin)于在(zai)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)收縮(suo)🙇🏻階段(duan)，固體(ti)顆粒(li)撞擊(ji)孔闆(pan)壁面(mian)導緻(zhi)運動(dong)軌🔱迹(ji)發生(sheng)突❌變(bian)，固體(ti)顆粒(li)切削(xue)壁面(mian)☂️材料(liao)産生(sheng)沖蝕(shi)磨損(sun)現象(xiang)。随着(zhe)速度(du)的增(zeng)大，固(gu)體顆(ke)粒對(dui)不同(tong)類型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計造(zao)成的(de)最🐅大(da)沖蝕(shi)速率(lü)和沖(chong)蝕磨(mo)損面(mian)積都(dou)呈現(xian)遞增(zeng)趨勢(shi)。這與(yu)文獻(xian)[12]所研(yan)究的(de)結果(guo)相似(si)。這主(zhu)要歸(gui)因💔于(yu)兩個(ge)方面(mian)：一是(shi)由于(yu)液體(ti)攜砂(sha)過程(cheng)中🍓，液(ye)固兩(liang)相之(zhi)間存(cun)在👈相(xiang)互作(zuo)用，入(ru)口液(ye)相速(su)度增(zeng)大導(dao)緻固(gu)體顆(ke)粒撞(zhuang)擊管(guan)道壁(bi)面時(shi)以及(ji)從管(guan)道✏️壁(bi)面反(fan)彈之(zhi)後都(dou)具有(you)更大(da)的動(dong)量；二(er)是入(ru)口液(ye)相速(su)度增(zeng)大導(dao)緻固(gu)體顆(ke)粒沖(chong)擊孔(kong)闆壁(bi)面的(de)頻率(lü)增大(da)。
　　圖4爲(wei)不同(tong)結構(gou)的孔(kong)闆流(liu)量計(ji)在相(xiang)同速(su)度條(tiao)件下(xia)發生(sheng)沖💘蝕(shi)磨損(sun)的對(dui)比曲(qu)線。如(ru)圖所(suo)示，在(zai)相同(tong)邊界(jie)條件(jian)下，固(gu)體顆(ke)☔粒對(dui)凹型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計壁(bi)面的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)速率(lü)最大(da)，對經(jing)典孔(kong)闆流(liu)🆚量計(ji)和延(yan)長孔(kong)闆流(liu)量計(ji)壁面(mian)的沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率次(ci)之，對(dui)凸型(xing)孔闆(pan)的最(zui)大沖(chong)蝕磨(mo)損率(lü)最小(xiao)。


2.2顆粒(li)粒徑(jing)對最(zui)大沖(chong)蝕速(su)率的(de)影響(xiang)
　　研究(jiu)固體(ti)顆粒(li)質量(liang)流量(liang)及入(ru)口液(ye)相速(su)度一(yi)定時(shi)🐆，固體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)對不(bu)同類(lei)型孔(kong)闆流(liu)量計(ji)最大(da)沖蝕(shi)速率(lü)的影(ying)響，結(jie)果如(ru)圖5所(suo)示。入(ru)口液(ye)相速(su)度保(bao)持爲(wei)10m/s，固體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)分别(bie)爲100、150、200、250、300、350、400μm。在(zai)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)收縮(suo)段易(yi)發生(sheng)嚴重(zhong)👌的沖(chong)刷腐(fu)蝕行(hang)爲。随(sui)着固(gu)體顆(ke)粒粒(li)徑的(de)增加(jia)，液固(gu)兩相(xiang)流對(dui)不同(tong)類型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計管(guan)材的(de)🔞最大(da)沖蝕(shi)速率(lü)均呈(cheng)現下(xia)降趨(qu)勢。這(zhe)主要(yao)是因(yin)爲一(yi)♋方面(mian)，在固(gu)體顆(ke)粒質(zhi)量流(liu)量相(xiang)等的(de)工況(kuang)下，顆(ke)粒粒(li)徑增(zeng)大使(shi)撞擊(ji)孔闆(pan)壁面(mian)的固(gu)體顆(ke)粒粒(li)子數(shu)目減(jian)少；另(ling)一方(fang)面，粒(li)子軌(gui)迹、沖(chong)擊速(su)度和(he)沖擊(ji)角度(du)均受(shou)♉到顆(ke)粒粒(li)徑變(bian)化的(de)影響(xiang)[13]。這可(ke)以說(shuo)明固(gu)🔞體顆(ke)粒質(zhi)量流(liu)量相(xiang)等時(shi)，流體(ti)中固(gu)體顆(ke)粒粒(li)徑增(zeng)加會(hui)使給(gei)定位(wei)置處(chu)的沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率顯(xian)著降(jiang)低。

　　圖(tu)6爲等(deng)質量(liang)流量(liang)、不同(tong)粒徑(jing)時不(bu)同結(jie)構的(de)孔闆(pan)流量(liang)🌈計發(fa)生沖(chong)🏃🏻‍♂️蝕磨(mo)損情(qing)況的(de)對比(bi)曲線(xian)。圖示(shi)可知(zhi)，在♌相(xiang)同邊(bian)界條(tiao)件下(xia)，固體(ti)顆粒(li)對凹(ao)型孔(kong)闆流(liu)量計(ji)壁面(mian)的沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率最(zui)大，固(gu)體🐪顆(ke)粒對(dui)經典(dian)孔闆(pan)流☎️量(liang)計和(he)延長(zhang)孔闆(pan)流量(liang)計壁(bi)面的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)速率(lü)次之(zhi)，凸型(xing)孔闆(pan)所承(cheng)受的(de)最大(da)沖蝕(shi)磨損(sun)量最(zui)小。

　　研究(jiu)單位(wei)時間(jian)内流(liu)過孔(kong)闆流(liu)量計(ji)的固(gu)體顆(ke)粒數(shu)目和(he)入口(kou)✊液相(xiang)速度(du)一定(ding)時，固(gu)體顆(ke)粒粒(li)徑對(dui)不同(tong)類型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計最(zui)💘大沖(chong)蝕速(su)率的(de)影響(xiang)，結果(guo)如圖(tu)7、8所示(shi)。入口(kou)液相(xiang)😘速度(du)保💋持(chi)爲10m/s，流(liu)經管(guan)道的(de)顆粒(li)數量(liang)爲1.27×109個(ge)/s，固體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)分别(bie)爲6.25、12.5、25、50、100μm。結(jie)♈果顯(xian)示，當(dang)固體(ti)顆粒(li)🈲粒徑(jing)＜12.5μm時，幾(ji)種孔(kong)闆的(de)最大(da)沖蝕(shi)速率(lü)均較(jiao)小。此(ci)時，液(ye)體攜(xie)砂對(dui)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)沖蝕(shi)量小(xiao)，并且(qie)随着(zhe)👨‍❤️‍👨固體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)的增(zeng)加，磨(mo)損速(su)💃🏻率增(zeng)加，但(dan)👉是增(zeng)加趨(qu)勢較(jiao)緩⛱️。而(er)凹形(xing)孔闆(pan)在固(gu)㊙️體顆(ke)粒粒(li)徑＞25μm時(shi)，沖📐蝕(shi)磨損(sun)速率(lü)急劇(ju)增加(jia)，固體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)12.5～25μm爲其(qi)沖蝕(shi)量加(jia)劇的(de)🌍臨界(jie)🐉區間(jian)。其餘(yu)三種(zhong)孔闆(pan)雖未(wei)呈現(xian)這種(zhong)臨界(jie)區間(jian)的規(gui)律，但(dan)随着(zhe)粒徑(jing)的增(zeng)大，沖(chong)蝕磨(mo)損速(su)率也(ye)都呈(cheng)增加(jia)趨勢(shi)，對節(jie)流設(she)備的(de)損害(hai)逐漸(jian)加重(zhong)，應采(cai)用可(ke)靠手(shou)段進(jin)行防(fang)範。此(ci)外，在(zai)入口(kou)液相(xiang)速☁️度(du)、質☔量(liang)流量(liang)及顆(ke)粒粒(li)徑相(xiang)等時(shi)，凹型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)沖蝕(shi)磨損(sun)率最(zui)大，經(jing)典孔(kong)闆流(liu)量計(ji)及延(yan)長型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)次之(zhi)，凸型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)最小(xiao)。


　　以上(shang)分析(xi)說明(ming)，當單(dan)位時(shi)間内(nei)流經(jing)孔闆(pan)流量(liang)計的(de)固體(ti)顆粒(li)數目(mu)相同(tong)時，固(gu)體顆(ke)粒粒(li)徑增(zeng)大導(dao)緻固(gu)體顆(ke)粒的(de)質量(liang)🏃流量(liang)🐅随之(zhi)🏃增大(da)。因此(ci)，固體(ti)顆粒(li)的質(zhi)量流(liu)量也(ye)是磨(mo)損的(de)重要(yao)影響(xiang)因素(su)，固相(xiang)質量(liang)流量(liang)越大(da)，沖蝕(shi)🈲磨損(sun)越嚴(yan)重。
3結(jie)論
1）孔(kong)闆流(liu)量計(ji)在計(ji)量管(guan)道輸(shu)送液(ye)固兩(liang)相流(liu)時，固(gu)體顆(ke)粒👅沖(chong)✍️擊管(guan)道壁(bi)面，沖(chong)蝕現(xian)象易(yi)發生(sheng)在孔(kong)闆流(liu)量計(ji)的👄管(guan)道突(tu)縮位(wei)置。
2）随(sui)着入(ru)口主(zhu)相流(liu)體速(su)度增(zeng)大，液(ye)體攜(xie)砂對(dui)孔闆(pan)流量(liang)🔴計壁(bi)面造(zao)成的(de)最大(da)沖蝕(shi)速率(lü)增大(da)。等質(zhi)量流(liu)量♍時(shi)，随着(zhe)入口(kou)固🌂體(ti)顆粒(li)粒徑(jing)增大(da)，液體(ti)攜砂(sha)造成(cheng)的最(zui)大沖(chong)蝕速(su)率✏️減(jian)小。
3）管(guan)道輸(shu)送的(de)液體(ti)攜帶(dai)等數(shu)量固(gu)體顆(ke)粒沖(chong)擊孔(kong)闆💃🏻流(liu)量計(ji)壁面(mian)時，固(gu)體顆(ke)粒對(dui)孔闆(pan)壁面(mian)造成(cheng)的最(zui)大沖(chong)蝕🌈速(su)率🔞随(sui)着固(gu)體顆(ke)粒⛷️粒(li)徑的(de)增加(jia)而增(zeng)大。
4）在(zai)相同(tong)邊界(jie)條件(jian)下，固(gu)體顆(ke)粒對(dui)凹型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計🐕壁(bi)面的(de)沖✔️蝕(shi)破壞(huai)最嚴(yan)重，對(dui)經典(dian)孔闆(pan)流量(liang)計和(he)延🤩長(zhang)孔闆(pan)流量(liang)計壁(bi)面的(de)沖蝕(shi)破壞(huai)次之(zhi)，對凸(tu)型孔(kong)闆的(de)沖蝕(shi)破壞(huai)最小(xiao)。因此(ci)🙇🏻，在固(gu)體♈顆(ke)粒質(zhi)量流(liu)量增(zeng)加以(yi)及粒(li)徑增(zeng)大時(shi)，采用(yong)凸型(xing)孔闆(pan)流量(liang)計有(you)利于(yu)減小(xiao)沖蝕(shi)磨損(sun)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻對流(liu)量計(ji)的破(po)壞。

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