[发明专利]一种确定网式过滤器的堵塞位点的方法

权利要求书

1.一种确定网式过滤器的堵塞位点的方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）三维实体模型构建

采用绘图软件，按照网式过滤器的实际结构绘制出三维实体模型；

（2）对三维实体模型进行网格化

根据有限元原理，采用网格划分软件对网式过滤器三维实体模型进行网格划分，网格采用六面体结构网格，网格划分完后用网格划分软件进行网格质量检验，根据质量分布柱状图判断网格质量，网格检查质量区域值在0-1.0之间，若质量分布柱状图显示值大于0.6则认为质量合格，若质量分布柱状图显示值小于0.6的，则认为网格质量不好，该质量分布柱状图对应的网格模型会发生突变，对突变处设置网格加密，直至网格质量达到质量标准；

（3）根据计算流体动力学原理，把划分好网格的三维实体模型导入数值模拟FLUENT软件中，设置计算参数；打开与数值模拟FLUENT软件耦合安装的EDEM软件，选用欧拉-拉格朗日模型，不考虑沙粒体积分数，并在EDEM软件中对网式过滤器三维实体模型进行剪切处理，获得固液两相流在切片中不同时间点的流速分布图和砂粒分布图，或砂粒分布图；

（4）从不同时间点的流速分布图和砂粒分布图，或砂粒分布图中确定在t时间点网式过滤器的堵塞位置。

2.根据权利要求1所述的确定网式过滤器的堵塞位点的方法，其特征在于：根据权利要求1所述的确定网式过滤器的堵塞位点的方法，其特征在于：步骤（3）、（4）替换为：把网格划分好的三维实体模型导入数值模拟FLUENT软件中，设置计算参数，对网式过滤器三维实体模型流道内的液相流进行模拟运算，获得液相流不同时间点在流道内坐标数据，将坐标数据导入Tecplot软件进行图像处理，获得液相流在流道内的中截面流速矢量图和中截面静压力分布图，通过流速大小并结合压力损失判断堵塞点。

3.根据权利要求1或2所述的确定网式过滤器的堵塞位点的方法，其特征在于：为了减少网格数量，采用无厚度壁面结构替换滤芯，即滤芯厚度为0；网格划分完后进行了网格无关性检验，使整个计算域达到最佳节点数即可，提高计算机运行效率，其中最佳节点数是指当网格节点数达到一个数值后，再增加网格节点数，网格质量没有明显改变，则这个数值就是最佳节点数。

4.根据权利要求1所述的确定网式过滤器的堵塞位点的方法，其特征在于：欧拉-拉格朗日模型的沙粒平衡方程为：

式中，m_p为沙粒质量，kg；v_p为沙粒速度，m/s；I_p为惯性矩，kg·m²；w_p为沙粒角速度，rad/s；G_p为沙粒重力，N；F _p-f为液体对砂粒的力；F _p-p为其他砂粒对砂粒的力；T_p-p为其他砂粒对砂粒的转矩。

5.根据权利要求1或2所述的确定网式过滤器的堵塞位点的方法，其特征在于：计算参数包括设置物理模型、添加流道内固液体的材料属性、设置流体域属性、设置边界条件的入口为速度条件、水相与沙相的入口速度、湍流强度I、入口直径；设置边界条件的出口为压力条件、压力大小、回流湍流强、壁面函数；设置网格交界面；入口处初始化。