شبیهسازی کامپیوتری فرسایش زانویی با جوش محیطی در جریان دوفازی گازجامد

فرآیندهای اولیه­ای که در تأسیسات بهره‌برداری ایستگاه تقلیل فشار بر روی گاز طبیعی، صورت می­گیرد کلیه آلودگی­های آن اعم از رطوبت یا ذرات جامد را حذف نمی­کند. در چنین شرایطی خوردگی در خطوط لوله، مسدود شدن تجهیزات ابزار دقیق و تخریب شیرها و رگلاتورها تشدید خواهد شد، بنابراین لازم است در ایستگاه‌های توزیع و تقلیل فشار برای جلوگیری از افت فشار گاز و آسیب­دیدگی تجهیزات خط لوله، فرآیندهایی جهت جدا کردن ذرات جامد و قطرات مایع از گاز طبیعی صورت گیرد. این گزارش نخست به تعریف فرسایش جریان گاز طبیعی، پرداخته و سپس با توضیحات مختصری با استفاده از روش  (Discrete Phase Method) DPMو جریان دوفازی اویلری – لاگرانژی یا به‌اختصار فازگسسته با شبیه‌سازی با استفاده از نرم‌افزار انسیس فلوینت2019R1 به بررسی و آنالیز فرسایش جریان گاز- جامد در زانویی  با در نظر گرفتن جوش اتصال این زانو می‌پردازد. این گزارش، معادلات جریان فاز گسسته و پیوسته را بیان می‌کند. در این راستا، برای در نظر گرفتن اثرات اغتشاشی از مدل انرژی- تلفات آشفتگی (Realizable k-ԑ) ، برای مدل کردن رفتار ذرات در مجاورت دیوار و همچنین پراکندگی ذرات ناشی از آشفتگی در فاز سیال با استفاده از مدل ردیابی اتفاقی مدل شده است. در مورد شرایط مرزی برخورد ذرات جامد با دیواره و مراحل حل عددی معادلات در روش فاز گسسته توضیحاتی بیان می­شود و اثر حاضر خوردگی فرسایشی را بررسی  می‌کند. نتایج نشان می‌دهد که حتی در جریان‌های آرام با عدد رینولدز پایین نیز، سیال گاز- جامد ناهمگن بوده و افزایش قطر ذرات جامد موجب افزایش ناهمگنی جریان گاز- جامد و درنهایت بروز خوردگی سایشی بیشتر در محل ناهمواری جوش می‌گردد.