本文的目的是解释管道中的段塞流，并利用Caesar II对存在段塞流的管道系统进行静力分析。的主要原因之一管道振动在运行的工厂是段塞流。因此，在设计系统时最好能克服弹头力的影响。
亚博竞彩群什么是段塞流?
段塞流是一种典型的两相流，其中一个波被快速移动的气体周期性地拾取，形成泡沫段塞，段塞沿管道以比平均液体速度更大的速度通过。
在这种类型的流体中，由于高速段塞对弯管、三通等管件的冲击，在某些情况下，段塞会导致管道系统严重甚至危险的振动。
段塞流危险吗?
段塞流产生动态流体力，可能引起结构振动。
过大的振动可能导致部件因疲劳或共振而失效。担心段塞流的其他原因是
- 设施损坏
- 高背压
- 增加腐蚀
段塞流的创建
鼻涕虫可以由
- 液体被困在管道的低点。
- a流量变化。
- 清管
这样的振动问题可以通过彻底的分析来避免，最好是在设计阶段。两种分析方法在管道设计中普遍存在
- 静态分析
- 动态分析
段塞流的例子
过程工程师将分析两相流状态，并准确地告知给定流体在流经管道系统时是否会引起段塞流。在广泛的范围内，通常沿着线被认为有段塞倾向。
段塞力计算
段塞力等于动量对时间的变化量。详见下图:
- 用下列公式计算弹头力。
- 将计算值与合适的DLF相乘。通常通常使用2.0的DLF。
含段塞流管道系统的静力分析
静态段塞流分析所需的输入
- 完整系统的应力等距图。
- 线路参数如管线温度、压力、流体密度、管道材料、腐蚀余量、绝缘厚度、密度等。
- 段塞力计算所需参数，如段塞密度或液密度、两相速度等。
- 喷嘴容许当连接到设备时。
段塞流分析的假设
在进行段塞流分析时，我们做了以下两个假设
- 假设段塞在管道的整个横截面上形成，以获得最大的冲击力。这种结构对于垂直向下的字流来说是最不可能的，因为在液体积聚和最终形成段塞的过程中不可能出现堵塞。因此，对于垂直向下的流线，不考虑弯头处的段塞力。
- 本文假定读者了解所使用的管道系统的常规静力分析凯撒二世．
Caesar II段塞流分析实例研究
假设所示系统受到段塞流的影响。管道的参数如下所示:
- 管道:A106B, 6”，规格40
- CA = 3毫米
- T1=100℃
- T2=75℃
- P1 = 15条
- 液体密度=950 Kg/m^3
- 两相速度=10.53 m/s
在按照常规方法对管道系统进行建模后，我们必须计算段塞力，并将其应用于系统。通常，所有组织都有自己的excel电子表格来计算弹头力。一个典型的计算段塞力的excel电子表格如下图所示，供您参考。
所以如果我们使用DLF为2，那么每个轴向力和正交力将是4240 n。我们必须将这个力合并到Caesar II输入电子表格中。检查下面提到的图力的方向。
现在我们将输入所有方向变化时的轴向力和正交力，如图所示。
- 要进入部队，点击凯撒II电子表格中的部队按钮。
- 在正确的方向上提供节点数和力的大小。
- 在所有弯道(垂直向下弯道除外)中输入同样的力。
下一步是准备所需的载荷案例。一些额外的负载情况下需要为段塞力的静态分析做准备。下图也显示了同样的情况。
- 准备图中提到的荷载箱。
- 偶尔制造压力类型
- 使用组合方法，例如Scalar
理解段塞流分析输出
- 此外，我们必须检查负载案例L14到L17的代码符合性，并确保这些值完全在代码允许的值之内。
- 我们必须检查L1到L9荷载情况下的力和位移。
- 请参考以下数字:
使所有的应力、力和位移都在允许的范围内。如果超过，则尝试迭代与支持位置的变化，支持类型改变,或管道路由改变。
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常见问题
段塞流是一种典型的两相流，其中一个波被快速移动的气体周期性地拾取，形成泡沫段塞，段塞沿管道以比平均液体速度更大的速度通过。由于高速段塞对弯管、三通等管件的冲击，段塞会在管道系统中引起严重和危险的振动，并可能导致管道系统故障。
段塞力等于动量随时间的变化，即力F=dp/dt。管道弯头的段塞力方程为:
工艺工程师将分析两相流状态，并准确告知给定流体在流经管道系统时是否会引起段塞流。从广义上看，通常沿着的线被认为具有段塞倾向。
1.真空传输线路
2.冷凝器出口线路
3.再锅炉回流管路
4.燃烧加热器出口
5.锅炉排污管线。
6.各种管道流线(逐案确认的工艺规程)
参考文献
https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/slug-flow
亲爱的阿努普,
这是一篇非常好的文章，适合初学者使用。
在塞塞力计算表格中，所有输入单位都是KG，那么力是如何以牛顿计算的。
我认为计算的力将是20797.2 N，考虑DLF后，力将是41595 N。
可能是我搞错了，我会在原始的电子表格中查看，这个图只是为了说明，谢谢你的回复…
牛顿就是Kg × M/S^2。
KG/M^3 x M/s x M/s x M =牛顿
复习单位:(kg/m^3) x (m/s)^2 x m^2 = kg x m/s^2 =牛顿
对吧……
非常好的解释。我有一个疑问。在段塞力计算中应考虑哪种速度和密度?是液体的密度和速度，还是流体(液气结合)的密度和速度?
液体密度。
谢谢提供的信息!!
请检查负载箱…T3?
T1:100, t2: 75。T3: n / a
我可以在凯撒2输入框中应用哪个密度?
是液体密度还是混合密度(液体和气体)?
你好,
我想知道，在输入过程中如何推导力的矢量?
如果我们要计算段塞力为什么我们要用液体密度来计算段塞力，
相反，我们不能使用工艺部门给出的均匀密度
它是流体动量产生的力。所以密度应该是液体，速度应该是蒸汽或气体。
你能再解释一遍意思吗?
“我们假设段塞在管道的整个横截面上形成，以产生最大的冲击。这种结构对于垂直向下流动是最不可能的，因为不可能有液体堆积并最终形成段塞。因此，对于垂直向下的流线，弯管处的段塞力不被考虑在内。”
我明白我们不需要在向下弯曲时输入段塞力。但我不懂其中的哲理。
谢谢你！
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为什么这个方程里没有弹头的长度。一个很短的弹头和一个很长的弹头不一样吗?
为什么弹头力被认为是偶然载荷。它应直接与操作箱一起添加，应作为操作负荷处理。只要管道运行，就会遇到段塞，显然不是偶然现象。
将任何形式的喷嘴负载评估作为OPE负载，但是对于代码压力评估，这是OCC负载。这是主要负荷。
对于OPE加载没有代码压力。
嗨,阿努普。
你关于管道压力和相关主题的文章非常有趣。我从他们那里学到了很多。
你知道如何在动态状态下建模水锤和PSV吗?
你好,
如果以下陈述不正确，请纠正我:
-如果我们有15个弯头和3个tee，我们应该为应力分析定义18个向量。
jak wyprowadza sie taki wzór na słłę F
你好,
请告诉我如何计算t上的弹头力?