在成品油管道输送油品过程中，管线内常含有铁锈、泥砂等固体杂质，导致堵塞问题时有发生。据统计，截至2004年底，在兰成渝管道中，占总停输事故量90%以上的事故都是由杂质堵塞干线阀门、过滤器、设备泵等引起[1]，而在管道低点处，固体杂质更易沉积。2008年6月，某海底管道低点处的大量泥砂沉积导致故障的发生，泥砂沉积还会影响缓蚀剂效率，加速海底管道腐蚀，严重影响运输安全[2-4]。此外，管道低点处的泥砂沉积物与油品发生反应生成硫化物等杂质，严重影响油品质量[5-6]。因此，对管道低点处颗粒杂质运动规律的研究迫在眉睫。

数据均严格录入SPSS22.00软件进行统计学处理,治疗有效率等计数资料采用卡方检验,血压水平等计量资料采用t检验。P<0.05时,统计学有意义。

目前，对管道低点处固体杂质迁移规律的研究主要有实验研究和CFD数值模拟2类方法。王武昌等[7]研究了液-固两相流动在不同流速和体积分数下的压降变化，给出了压降估算公式。吴泽广等[8]研究了颗粒粒径及浓度对流道堵塞情况的影响，并得出流量变化规律和淤塞泥砂结构。万里平等[9]为了解冲砂泡沫流体的携砂规律，在自制的试验装置上研究了冲砂时间与砂面高度的关系以及井筒倾角和砂粒粒径对携砂率和停留时间的影响。

未来一年，赵明武还将进一步调整种植结构，摸索更加完善的种植模式，解决小岗村稻米种植规模小、品种单一、无法形成统一品牌的问题。

基于CFD的数值模拟方法能够描述油流与固体杂质的相互作用及其分布规律。张宏兵等[10]运用混合代数滑移模型，给出水平管中固液两相流的控制方程。马晓阳等[11]采用多相流混合模型模拟了水平90°弯管内水和砂粒两相的运动情况，通过改变泥砂浓度、入口流速，得到出口截面上泥砂浓度和混合物速度的分布情况及规律。张文欣等[2]研究了海底管道弯管段中泥砂的沉积规律，确定管道的沉砂量最大值出现在弯管低点处，且沉砂量与砂密度、含砂量、砂粒粒径成正相关，与流速成负相关。但需要指出的是，在数值模拟方面，固体颗粒多数是从管道入口进入，对于管道低点处已存在颗粒的情况研究的较少，不同因素对管道低点颗粒流动规律影响的研究还比较欠缺。

笔者在颗粒动理论和欧拉多相流模型的基础上，采用Realizable k-ε湍流模型和CFD数值模拟方法，以弯管模拟管道低点，研究管内油品的流速、固体颗粒的粒径、弯管的倾角等因素对水平-上倾弯管内液固两相的流动速度、流场分布规律的影响，得到管道低点处油流携杂质的迁移规律。

1　数值模型的建立

1.1　几何模型和网格划分

1.2.1　基本控制方程

为提高计算效率，对模型进行结构化网格划分，选用Hex/Wedge网格单元和COOPER方式生成网格，并进行网格的质量及独立性验证，最终确定模型网格数为218 370，如图2所示。

图1　管道几何模型图 Fig.1　Geometric model diagram of pipeline

图2　网格划分图 Fig.2　Meshing figure

1.2　数值模型

选取DN273mm，弯径比r/D为1.5的45°水平-上倾弯管，几何模型如图1所示。为了研究方便，将弯管分为上游水平管段、弯管段、下游上倾管段3部分。水平和上倾管段长度均为3 000 mm，坐标原点取水平管段与弯管段相交面的圆心点，Y轴平行于重力方向。

基于颗粒动理论的欧拉液固多相流模型，视油相为连续相，颗粒相为连续介质，基本控制方程包括连续方程和动量守恒方程。

以水为名——浅谈我国的水与行政区域命名及治水名人………………………………… 徐子令，吴昌新，林 农等(2.57)

(1)连续方程

教师给学生的榜样作用非常重要。学生对教师充满敬意，对教师满怀期望和强烈的好奇心。教师的一言一行都对学生产生重要的影响。所以，给学生上课要做好充分的准备，给学生展现出最好的精神状态和足球教学技能，取得学生对教师良好印象，为以后的教师威信的树立打下良好的基础。反之，足球课没有充分的准备，教师就容易出现各种错误或者紧张等情绪，给足球课堂造成不必要的影响。

p2+·τ2+α2ρ2g+K2l(ul-u2)

对特高压双回鼓型塔进行地震反应谱分析,在计算中首先要确定地震影响系数α,根据《电力设施抗震设计规范》(GB 50260—2013),Ⅱ类场地下地震影响系数为

颗粒相：

(1)

肺炎在动物疾病中比较常见，牛患肺炎时可喂食鱼腥草，或将鱼腥草与桔梗、石膏等搅拌在一起喂食病牛，可达到很好的治愈效果。在牛患牛脓疡时可将鱼腥草捣碎后灌服，也可与黄芩配伍使用，治疗效果比较明显。

1月8日，北京市环境保护局发布《餐饮业大气污染物排放标准》，规定了餐饮服务单位排放的油烟、颗粒物和非甲烷总烃三项污染物的排放限值，明确了三项污染物的监测要求和分析测定方法，提出了净化设备的运行操作要求，从而全面控制餐饮业的大气污染排放。该标准将于2019年1月1日起实施，其中油烟和颗粒物限值自标准实施之日起执行，非甲烷总烃限值自2020年1月1日起执行。

(2)

式中：u1为油相流速(m/s)；u2为颗粒相速度(m/s)；m12和m21为两相之间质量传递系数。

(2)动量守恒方程

在2014年1月~2015年1月的时间段内选取出120个妇产案例,以不同怀孕阶段的孕妇作为研究对象,并将此120例孕妇随机分为60例每组的对照组和试验组。对照组孕妇年龄层次为25~40岁,其平均年龄为(30.5±4.6)岁,其怀孕周期为24~40周,平均孕周为(32.5±6.2)周,并在此组实施常规护理。试验组则是在常规护理的基础上加上孕期健康教育,该组孕妇的年龄层次为22~38岁,平均年龄为(28.2±3.7)岁,其怀孕周期为25~40周,平均孕周为(28.8±5.2)周,对两组孕妇的临床护理效果进行比较。两组产妇的年龄、孕期等一般资料具有比较性,但其差异不具有统计学意义(P﹥0.05)。

油相：

·(αlρlu1u1)=-αlp+

当颗粒运动到弯管段时出现颗粒堆积。这是由于在弯管段颗粒除了受到水平方向的作用力外，还受到主流体向管道内侧流动的曳力，此时部分颗粒会沿管壁向内侧流动；由于管道上倾，会出现阻碍颗粒运动的重力分力，颗粒受到的阻力增大。当颗粒所受阻力大于牵引力时，会导致颗粒在弯管段沉积。油流流速越小，颗粒越难被携带出去，易造成沉积。

(3)

τ1=α1μ1(u1+

(4)

颗粒相：

·(α2ρ2u2u2)=-α2p-

油相：

(5)

τ2=α2μ2(u2+·u2 (6)

式中：λ为体积黏度(Pa·s)；μ为剪切黏度(Pa·s)；p为压力(Pa)；g为重力加速度(m/s2)；k12为液固传递系数；τ为剪切应力(N)。

1.2.2　湍流模型

在中国，椰子的种植面积相对于其他作物还是较少的，更多的人考虑到研究成果的市场问题之后都选择了放弃。所以，对于这种地域性较强的科研项目，国家要加大政策和资金扶持力度，发挥政府在组织创新方面的鼓励、支持、引导和协调的重要作用，为合作组织带动型的发展创造良好的外部环境，这也能为中国海南建设国际旅游岛提供动力 。

利用Realizable k-ε湍流模型修正了标准k-ε模型的湍流黏性，并为耗散率增加了新的传输方程，由于模型中存在弯管且雷诺数的变化较大，用Realizable k-ε模型可以提高数值模拟的精度。

1.2.3　基本参数设定

模拟以0#柴油作为连续相，密度ρl=847.4 kg/m3，黏度μ=0.003 5 Pa·s；以泥砂颗粒为连续介质，密度ρs=2 650 kg/m3，形状视作球形。设置入口界面为速度入口，出口界面为自由出口，壁面上选用无滑移边界条件，采用SIMPLE算法耦合压力速度，选取Realizable k-ε模型作为湍流模型[12]，并使用标准壁面函数法有效减小边界处误差[13]。

图4　不同时间下泥砂颗粒体积分数变化情况 Fig.4　The difference in sediment particles volume fraction depending on time

定级单元划分需要遵循主导因素差异原则和相似性原则，主要方法有重置法、地块法、网格法和多边形法[12]。本次金安区采用地块法来划定定级单元。土地利用现状图以第二次土地调查数据为基准，综合金安区多年耕地等别更新数据，以确定获取最新的耕地分布图。本次金安区定级单元共计39858个。

运用Fluent软件完成对颗粒相的定义，结果如图3所示。管道规格为DN273 mm，颗粒相在管道中的平铺位置为x∈(-800，-300)，厚度h为20 mm，设置区域内固体颗粒的体积分数为0.63。

图3　泥砂颗粒分布图 Fig.3　Sediment particles distribution map

2　结果与分析

2.1　油流流速对弯管内泥砂颗粒运动规律的影响

对倾角为45°，颗粒粒径为50 μm，油流流速分别为0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.5 m/s的管内流动进行模拟。在(-1 200，-136，0)到(20，-136，0)管段范围内，绘制管内颗粒体积分数随时间变化的趋势图，结果如图4所示。

从图4可以看出，当油流流速v=0.2 m/s时，在x=-1 200处颗粒体积分数从0增加到了0.63左右后几乎保持不变。为进一步分析，分别取300 s和450 s时管内泥砂颗粒分布状态图，如图5所示。由图5可以看出，当v=0.2 m/s时，油流的携砂能力较弱，油流对颗粒的推动力小于颗粒自身受到的阻力，因此管道低点处的泥砂颗粒无法随油流向前流动，致使管道中出现沉积层[14]。颗粒的沉积会使油流中的水更易聚集在弯管段低点处，导致管道的腐蚀，对管道运行安全构成严重的威胁。

设身处地为游客着想，明确乡村旅游的真正目的与意义。其中首要任务是健全基础设施，保障游客基本的安全与卫生要求。通过采访、问卷的形式了解周边地区游客的需求，从而有针对性地开展活动和提供服务，提高游客满意度和市场美誉度。此外，还应挖掘乡村旅游的潜在市场，如联系周边城市中小学，共同开展农事体验、农业知识科普活动。

图5　管内泥砂颗粒分布图(v=0.2 m/s) Fig.5　Sediment particles distribution within pipeline (v=0.2 m/s)

图6　不同倾角下泥砂颗粒体积分数变化 Fig.6　The difference in sediment particles volume fraction depending on pipe inclination angle

当油流流速v<0.6 m/s时，由于漩涡、油流携砂能力有限，颗粒不会立即被携带出去，部分颗粒甚至会先向后移动再向前推移。随着流速的增大，当v≥0.8 m/s时，颗粒层不断地向前推移。

·τl+αlρlg+K2l(u2-ul)

2.2　弯管倾角对弯管内泥砂颗粒运动规律的影响

模拟油流流速为0.6 m/s，颗粒粒径为50 μm的管内流动，设置弯管倾角分别为15、30、45、60、75°和90°。在(-1 200，-136，0)到(20，-136，0)管段范围内，绘制管内颗粒体积分数随时间变化的趋势图，如图6所示。

在流动的初始阶段，不同倾角的管道内固体颗粒向前推移的速度基本相同，此时颗粒的迁移规律受管道倾斜角度的影响不明显。这是由于在流动初始阶段，固体颗粒以滑移拖拽的形式起动，颗粒间间隙、颗粒与油流接触面积均较小，因此颗粒受到较大的阻力和较小的曳力，此时颗粒主体距离弯管段较远，更加削弱了弯管倾角对颗粒迁移规律的影响。当t≥40 s时，弯管倾角对颗粒迁移规律的影响较为明显，且在15°和30°的上倾管道中影响尤为明显，在这2种管道中，颗粒具有最快的推移速度。此外，随着管道上倾角度的增加，固体颗粒的推移速度逐渐减小，但当角度增大到一定值后，颗粒的推移速度不再与弯管倾角成明显的负相关。

以Z轴为截面，截取t=80 s时不同倾角管道的流速分布图，如图7所示。由图7可以看出，由于受二次流的影响，弯管倾角越大，在弯管段的最大油流流速越大，且弯管段低点处存在1个低流速区，随倾角的增大，低流速区也在慢慢变大。

图7　油流流速分布图(t=80 s，v=0.6 m/s) Fig.7　The oil velocity distribution map (t=80 s，v=0.6 m/s)

2.3　颗粒粒径对弯管内泥砂颗粒运动规律的影响

输油管道中，泥砂颗粒的粒径从几微米到300多微米不等，分别对颗粒粒径为10、50、100、150、200 μm的管内杂质流动规律进行研究。设置油流流速为0.6 m/s，弯管倾角为45°，并在(-1 200，-136，0)到(20，-136，0)管段范围内，绘制管内颗粒体积分数随时间变化的趋势图，如图8所示。

图8　不同粒径下泥砂颗粒体积分数变化 Fig.8　The difference in sediment particles volume fraction depending on particle diameter

在颗粒运动的起始阶段，粒径为150 μm和200 μm的颗粒体积分数变化最剧烈，如图9所示。由图9可以看出，当t=1 s时不同粒径颗粒的运动情况较为接近，但在Y轴方向，D=150 μm颗粒的速度分布范围比D=10 μm的宽，说明在同等条件下大粒径颗粒比小粒径运动的更为剧烈。这是由于在颗粒运动起始阶段，与小粒径颗粒相比，大粒径颗粒体积大，与油流作用面积大，颗粒间空隙大，颗粒间阻碍其运动的力小，因此大粒径颗粒在起始阶段反而运动地更剧烈。

图9　油流流速分布图(t=1 s，v=0.6 m/s) Fig.9　The oil velocity distribution map (t=1 s，v=0.6 m/s)

当20 s≤t≤80 s时，50 μm粒径的颗粒随油流向前推移的最快，150 μm和200 μm粒径的颗粒推移的最慢，且距离弯管越近，粒径越小，管道低点处颗粒体积分数越低。这是由于在运动起始阶段，颗粒的粒径越小，与壁面的接触面积越大，颗粒受到的阻力也越大，因此粒径最小的颗粒并不是运动最快的。

当110 s≤t≤170 s时，颗粒推移速度的大小在不同粒径上差别较为明显，粒径越小，颗粒向前推移的越快。这是由于小粒径颗粒质量较小，受流体曳力及弯管二次流的影响较大，更易被携带至下游。当t>160 s时，颗粒的推移速度变的非常小，此时粒径越大的颗粒，越易在弯管段沉积。

综上所述，在相同时间内不同粒径的颗粒层推移速度存在差异；粒径越小，颗粒推移的速度越快。

3　结论

通过CFD数值模拟方法对受多因素影响的管道低点处杂质流动规律进行了研究，结果表明：

(1)油流流速对泥砂颗粒的推移速度有较大影响，且成正相关；当油流流速很小时，泥砂颗粒易在管道低点处沉积。

(2)随着管道上倾角度的增加，颗粒的推移速度逐渐减小，当角度增大到一定程度，颗粒的推移速度不再与弯管倾角成明显的负相关；随着管道上倾角度的增加，弯管低点处的低流速区域随之增大。

(3)颗粒粒径对泥砂颗粒的推移速度有一定影响，大粒径颗粒易在管道低点处沉积，小粒径颗粒易随油流向前推移。

宝宝的哭闹都有个原因，简单地说，就是“无路可走”。这个“路”包括两个方面：一是满足要求，一是获得情绪上的抚慰，让宝宝感觉自己受到关爱。

因此，在生产实践中，输油管道应在允许的操作范围内适当提高输送速度，并避免管道倾角的形成；平时还应多进行清管作业，避免管道内粗颗粒杂质的堆积，从而减轻管道腐蚀，降低设备损耗，减少堵塞事故及管线计划外停输事故的发生，为保障输油管道安全运营提供可靠的参考依据。

电源模块为系统提供1.35 V、1.8 V、3.3 V 3种电源,分别为核电压、DDR2电压和部分I/O电压。本文选用TI公司的多路输出电源管理芯片TPS65053。

参考文献

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[2]　张文欣，周晓红，陈宏举.海底管道砂沉积模拟研究[J].石油化工高等学报，2016，29(1)：86-92.

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[6]　Jeannin M， Calonnec D， Sabot R， et al. Role of a clay sediment deposit on the corrosion of carbon steel in 0.5 mol·L-1， NaCl solutions[J].Corrosion Science， 2010，52(6)：2026-2034.

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[8]　吴泽广，张子卓，张珂萌，等.泥沙粒径与含沙量对迷宫流道滴头堵塞的影响[J].农业工程学报，2014，30(7)：99-108.

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