• Title of article

    Numerical Investigation of the Influence of Sand Particle Concentration on Long Radius Elbow Erosion for Liquid-Solid Flow

  • Author/Authors

    Khan, R Mechanical Engineering Department - Universiti Teknologi PETRONAS, Malaysia , Ya, H.H Mechanical Engineering Department - Universiti Teknologi PETRONAS, Malaysia , Pao, W Mechanical Engineering Department - Universiti Teknologi PETRONAS, Malaysia

  • Pages
    6
  • From page
    1485
  • To page
    1490
  • Abstract
    Erosion caused by sand transportation in flow changing devices is a serious concern in the hydrocarbon and mineral processing industry, which entail to failure and malfunction of flow devices. In this study, computational fluid dynamics (CFD) with discrete phase models (DPM) were employed for analysis of carbon steel long radius 90-Degree elbow erosion due to the sand concentration of 2, 5 and 10% transported in the liquid phase. The simulation is completed with the Reynolds Stress Model (RSM) and Oka erosion model. The simulation result from the RSM model was validated by comparison with the erosion distribution results in the literature. The largest erosion zones have been identified at or near the outlet of the 90-Degree elbows outer wall surface with a maximum erosion rate appeared for 10% sand concentration. Furthermore, the relationships of turbulence intensity on erosion, particle trajectory, and particle mass concentration in the elbow pipe were discussed.
  • Farsi abstract
    فرسايش ناشي از حمل و نقل شن و ماسه در دستگاه هاي در حال تغيير جريان نگران كننده و جدي در صنعت هيدروكربن و فرآوري مواد معدني است كه منجر به خرابي و نقص دستگاه هاي جريان مي شود. در اين مطالعه ، ديناميك سيالات محاسباتي (CFD) با مدل فاز گسسته (DPM) براي تجزيه و تحليل فرسايش آرنج 90 درجه اي از فولاد كربن به دليل فرسايش ماسه 2٪، 5٪ و 10٪ در فاز مايع مورد استفاده قرار گرفته است. . شبيه سازي با مدل استرس رينولدز (RSM و مدل فرسايش او كا تكميل شده و نتيجه شبيه سازي از مدل RSM با مقايسه با نتايج توزيع فرسايش در ادبيات تأييد شده است. بزرگترين مناطق فرسايش در پا در نزديكي خروجي سطح ديواره بيروني آرنج 90 درجه با حداكثر سرعت فرسايش براي 10٪ غلظت شن مشاهده شده است. علاوه بر اين، رابطه شدت تلاطم در فرسايش ، مسير ذرات و غلظت جرم ذرات در لوله آرنج مورد بحث قرار گرفته است.
  • Keywords
    Sand Concentration , Computational Fluid Dynamics , Discrete Phase Model , Long Radius Elbow , Erosion
  • Serial Year
    2019
  • Record number

    2496952