振动对冰级船海水管道冲蚀磨损的影响及防护

简介

目的 研究海水管道在振动工况下受冰晶颗粒的冲蚀磨损规律，提出极地船海水管道系统优化措施，保障船舶在极地区域安全航行。方法 通过CFD（计算流体动力学）中的离散相模型、冲蚀磨损模型和动网格技术，研究不同振动工况下冰晶两相流对水平和竖直方向布置的90°弯管冲蚀磨损特性，预测管道使用寿命变化情况。结果 弯管磨损严重区域随振动工况发生改变，振动对水平弯管的磨损比对竖直弯管的大；振幅一定时，竖直弯管使用寿命均高于水平弯管，水平弯管从218.64 d降低到最小的12.75 d，竖直弯管从332.40 d降到43.12 d。振幅为1 mm时，水平弯管在频率为10~20 Hz之间出现使用时间转折突变的现象，从112.01 d增大到173.24 d，然后又大幅减小。结论 振动对90°海水管道的使用寿命产生显著影响，80 Hz、2 mm振动工况的管道使用寿命比无振动时减少了205.89天。