거친 흐름 환경에서 장비 실패의 주요 원인 중 하나는 고속 액체 흐름 침해로 인한 표면 침식입니다. 내구성 및 서비스 수명의 개선을 위해서는 침식이 발생할 수 있는 위치를 알고 있어야 합니다.
모래, 석영 및 플라이 애시와 같은 오염 물질로 인해 재료가 재순환될 때 침식되고, 밸브 및 기타 기계에 영향을 줍니다. 석유 및 가스 산업에서는 엔지니어가 입자의 "메쉬 크기"를 기준으로 이러한 연성 침식을 평가합니다. 메쉬 크기는 시스템에서 찾을 수 있는 가장 큰 입자 크기입니다. 이러한 현상을 "워시아웃"이라고도 합니다.
Autodesk® CFD는 Edwards 모형에서 라그랑주 입자 추적을 사용하여 침식을 계산합니다. 낮은 입자 농도 가정(슬러리 침식 모형 아님)을 사용하면 결과가 스칼라 결과 수량으로 표시됩니다. 따라서 설계 비교가 쉽고, 침식 예측 해석에서 추측할 필요가 없습니다.
침식 모형은 공격 바운스 데이터의 각도와 브리넬 재료 경도를 사용하여 재료 토량 제거율을 계산합니다. 이 접근 방식은 침식의 영향을 받는 영역을 질적으로 식별하고 흐름과 침식 추세 간의 관계를 보여줍니다. 따라서 이를 통해 설계를 개선해 침식을 줄일 수 있습니다.
침식 예제
침식 속도 결과는 입자 추적 및 벽 표면에 나타납니다. 추적은 흐름과 솔리드 장애물 간 상호 작용을 보여줍니다. 침식 스칼라 분포는 상대적 침식 심각도를 표시합니다.
다음 예에서 흐름이 밸브로 들어가고, 회전하고, 포핏의 압력 면을 침해합니다. 이러한 추적은 질량을 포함하지 않으며, 유동 분포를 간단하게 보여줍니다.
질량이 추적에서 사용으로 설정된 경우 흐름의 입자가 절곡부의 외부 영역과 포핏 면의 비교적 작은 영역에서 어떻게 영향을 미치는지 확인합니다.
가장 높은 침식 영역이 엘보우의 외부 반지름과 버섯형 면의 아래 부분에서 발생합니다.
