Erosion Rate in a Complex Pipeline Using CFD
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The main objective of this study is to simulate the dynamic behavior of entrained solid-particles in a pipe flow and its role in the erosion process. A detailed parametric study changing the solid particle diameter, flow rate, pipe diameter, fluid viscosity, and solid particle density was performed to find the critical parameter that affects erosion in a pipeline. To fulfill the objectives of the study, a Computational Fluid Dynamics (CFD) simulation was conducted for water-solid flow within a complex pipeline geometry with rapid alterations in flow directions. The simulation was performed using ANSYS Fluent code. Three different turbulent models: k-epsilon (k-ε), k-omega (k-ω) and Shear Stress Transport (SST) have been compared to find out the best turbulent model validating the simulation results with the experimental results. Flow instability, turbulence, and erosion have been quantified for different sand particle size of 10, 70, 100 and 200 microns and different inlet liquid velocities of 20, 25, 30, 35 and 40 m/s. The inlet velocity has a remarkable effect in the erosion rate. We have observed that if the inlet velocity is increased from 20 m/s to 40 m/s, the erosion rate is increased from 1.73 x10−4 kg/m2.s to 2.11×10−3 kg/m2.s, respectively at a constant particle size of 200 μm. We have also observed that if the solid particle size is increased from 70 μm to 100 μm, the erosion rate is increased from 5.79 × 10−4 kg/m2.s to 8.03 × 10−4 kg/m2.s, respectively, at a constant velocity of 40 m/s. Previous studies have studied the effect of sand particles on the erosion of an elbow; however, this work introduces a complex pipeline which has three elbows and an arch. This study can be utilized for quantifying the erosion rate in complex pipeline geometry with larger pipeline diameters and varying fluid properties.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; les deux têtes enseignantes s’accordent sur ce qui est montré ici.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».