T형관 굴곡부 배관에서 고체 입자 침식 수치모델 연구

초록

배관 내부에서 발생하는 입자충돌침식은 유체에 포함된 입자가 배관 내벽에 고속으로 충돌할 때 발생하는 현상으로서, 배관 연결부의 곡관, T형관 등 에서 발생한다. 본 연구는 고체 입자를 포함한 고속의 기체가 T형관 내부에서 발생시키는 침식현상의 수치해석 방법에 대해서 검토하였다. T형관 굴곡부에서 발생하는 고체입자침식을 정의하기 위해서 VOF(Volume of fluid)모델을 사용하여 입자 이송 유체 영역과 고체 입자를 각각 Eulerian 모델과 Lagrangian 모델로 정의하여 두 영역의 운동량 교환 등의 상호작용을 고려하였다. 입자에 의한 침식률은 Tabakoff의 모델을 이용하였다. 수행된 수치해석의 결과는 기존 연구사례와 비교하여 입자 궤적, 침식율의 타당성을 검토하였으며, T형관 굴곡부에서 발생하는 침식의 특징에 대해서 검토하였다.