[发明专利]加氢装置高压空冷器系统流动防腐蚀建模方法

权利要求书

1.一种加氢装置高压空冷器系统流动防腐蚀建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，选择高压空冷管束和高压空冷器波纹带衬管材质；

S2,选择高压空冷器管束内流体的流速和介质参数；

高压空冷器管束内流体的流速范围为4.6m/s—12.2m/s，流体为加氢装置反应流出物；

S3,建立衬管几何结构对空冷管束内及壁面流态流速影响分析模型；

基于Ansys软件的模块Fluent对衬管内、空冷管束内及壁面处流体流动进行分析，确定空冷管束壁面边界层的冲蚀特性和管束内流体湍流流态特性，空冷管束壁面边界层的冲蚀特性包括管束壁面边界层流体的相分率、剪切应力、压力分布图和流速矢量图；管束内流体湍流流态特性包括管束内流体的相分率、剪切应力、压力分布图和流速矢量图。

2.根据权利要求1所述的一种加氢装置高压空冷器系统流动防腐蚀建模方法，其特征在于，

步骤S3具体包括以下步骤：

(301)，确定流体边界条件；

根据空冷器操作参数、设计参数确定管束入口压力和流量，管束出口压力和流量；

(302)衬管及管束内流体数学模型的结构化网格划分；

在Geometry板块中完成衬管及管束内流体数学模型形状后，在Mesh板块中进行网格划分，检查网格质量与模型尺寸相匹配；对尾部带波纹条的衬管进行建模；

(303)建立衬管及管束内流体数学模型的解算模型；

在采用结构化网格划分计算空间的条件下，控制方程采用三维非定常可压缩N-S方程，对控制方程进行计算时运用有限容积法，压力速度耦合基于标准Simple方法，湍流解算采用k-ε湍流模型，多相流解算采用Mixture混合模型；

(304)，波纹衬管几何结构参数对于管束内及壁面流态和流动参数的影响分析；

以碳钢为材料的高压空冷管束，边界层流速控制在4.4m/s—5.2m/s；Incoloy825合金作为高压空冷器管束材料时，边界层流速控制在4.4m/s—9.1m/s；基于边界层流速控制条件调整波纹衬管结构参数；

(305)，选择高压空冷器波纹带衬管参数。