均匀内压分布数据库，所述乙烯气 体的流动参数包括乙烯的密度P、弯管出口压力P。及弯管入口流速v;弯管的几何参数包 括弯管内径d、弯管弯曲半径R、弯管弯曲度k=R/d及压力作用位置，其中所述压力作用位 置包括弯管轴向角度α和弯管环向角度β;
[0061] 2)根据所述弯管不均匀内压分布变化数据库，分析不同的流动参数和不同的弯管 几何参数下弯管内壁面压强的分布变化规律，得到乙烯气体流经90°弯管时：
[0062] 不同环向角β处，内压Ρ随轴向角α变化的规律；
[0063] 不同轴向角α横截面内，内压Ρ随环向角β变化的规律；
[0064] 不同环向角β处，压强差ΔΡ随流体密度ρ变化的规律；
[0065] 不同环向角β处，压强差ΔΡ随入口流速平方ν2变化的规律；
[0066] 不同出口压强Ρ。时，压强差ΔΡ随环向角β变化的规律；
[0067]不同环向角β处，压强差ΔΡ随弯管弯曲度k变化的规律；
[0068] 3)根据不同环向角β处，内压P随轴向角α变化的规律及不同轴向角α横截 面，内压Ρ随环向角β变化的规律，得到90°弯管不均匀内压Ρ的分布函数f(a，β)是正 态函数和三角函数的组合函数关系，
[0069]SP:式（1)
[0073]根据压强差ΔΡ分别随流体密度P、入口流速平方V2变化的规律，压强差ΔΡ分 别与流体密度P和流体流速平方V2成一次线性关系；
[0074] 根据不同环向角β，压强差ΔΡ随弯管弯曲度k变化的规律，得到压强差ΔΡ与弯 管弯曲度k成反比例函数关系，S卩：f(k) =n6/k;
[0075] 将上述函数关系带入不均匀压强分布模型的通式：
[0076]P=P〇+f(k)f(α,β)ρν2
[0077] 得到式（2)
[0078]
[0081] 上式中：R为弯管弯曲半径，
[0082] d为弯管内径，
[0083] k=R/d为弯管弯曲度，
[0084] α为弯管轴向角，
[0085]β为弯管环向角，
[0086] Ρ为流体密度，
[0087] ν为弯管入口流速，
[0088]Ρ。为弯管出口压强，
[0089] η。，η!，η2, η3, η4, η5, η6为待定系数；
[0090] 4)结合弯管不均匀内压分布数据库，采用IstOpt拟合软件对式（2)进行拟合，确 定待定系数，得到弯管不均匀内压分布模型为：
[0094]
[0095] 上述压强差ΔΡ= P-P0。
[0096] 数值模拟过程遵循：质量守丨旦方程、动量方程、能量方程三个基本方程。
[0097] 在本发明的一个实施例中，所述步骤1)中，数值模拟采用Realizablek-ε端流 模型，主要是考量平均旋度的影响，适用旋转流动、自由流动、腔道流动、边界层流动和二次 流等。
[0098] 在本发明的一个实施例中，所述步骤1)中，网格划分采用结构化网格，节点排列 有序、相邻点间关系明确，拟合区域光滑，网格生成速度快、节点少，收敛迭代快，计算精度 高，划分时采用六面体网格。
[0099] 在本发明的一个实施例中，所述步骤1)中，根据弯管的对称性，数值模拟时采用 弯管为1/2弯管，运用gambit建模并划分网格；弯管弯曲角度A= 90°，弯管内径d= 355mm，弯曲度k=R/d= 1. 5〇
[0100] 在本发明的一个实施例中，所述步骤1)中，乙烯的密度分别为200kg/m3、250kg/ m3、300kg/m3、350kg/m3;弯管出口压力分别为6MPa、7MPa、8MPa、9MPa;弯管入口流速分别为 10m/s、12m/s、14m/s、16m/s;弯管弯曲度分别为 1. 0、1. 5、2. 0、2. 5。
[0101] 通过本发明提供的输送乙烯气体的90°弯管不均匀内压分布模型的建立方法，建 立了一个弯管内压分布计算分析模型，在乙烯气体流经弯管时，对弯管壁面形成的不均匀 压强及其复杂变化情况进行正确的计算及分析。流体流经弯管时，对弯管壁面形成的压力 及其变化规律是复杂的，正确计算和分析压力值及其分布变化规律对弯管设计和管道安全 性评估具有重要理论意义和工程应用价值。
[0102] 本发明提供的不均匀内压压强计算分析模型由初等函数复合而成，简明、直观、待 定系数较少，且具有较高计算精度。流体在管道运输过程中，可优先考虑适当降低入口流 速，扩大弯管弯曲度的方式，降低管内压强、以保证运输的安全性，为管道运输过程中管道 安全性能评估及弯管的壁厚设计提供了理论依据和技术方法，从而方便了弯管的结构设 计，且提高了管道运行的安全性能。
[0103] 本发明未详尽说明的步骤均为现有技术。
[0104] 为进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种输送乙烯气体的90° 弯管内压分布模型的建立方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0105] 实施例1
[0106] 1)在不同乙烯气体流动参数和弯管几何参数下，采用FLUENT软件对乙烯在弯管 内的流动过程进行数值模拟，数值模拟采用Realizablek-ε湍流模型，建立弯管不均匀内 压分布数据库，所述乙烯气体的流动参数包括乙烯的密度、弯管出口压力及入口流速；弯管 的几何参数包括弯管内径、弯曲半径、弯曲度等；其中，乙烯的密度分别为200kg/m3、250kg/ m3、300kg/m3、350kg/m3;出 口压力分别为 6MPa、7MPa、8MPa、9MPa;入口流速分别为 10m/s、 12m/s、14m/s、16m/s;弯管弯曲度分别为1.0、1.5、2.0、2. 5 ;其中，根据弯管的对称性，数值 模拟时采用1/2弯管，应用gambit建模并划分网格，网格划分采用结构化网格；弯管弯曲角 度A= 90°，弯管内径d= 355mm，弯曲度k=R/d= 1.5,见图1 ;弯管的几何坐标系见图 2,弯管轴向角用α表示，环向角用β表示；
[0107] 2)根据所述弯管不均匀内压分布数据库，分析不同工况下弯管内壁面压强的分布 规律，得到乙烯气体流经90°弯管时：
[0108] 不同环向角β内压Ρ随轴向角α变化的规律，见图3;
[0109] 不同轴向角α横截面，内压Ρ随环向角β变化的规律，见图4;
[0110] 不同环向角β压强差ΔΡ随流体密度ρ变化的规律，见图5 ;
[0111] 不同环向角β压强差ΑΡ随入口流速平方V2变化的规律，见图6;
[0112] 不同出口压强Ρ。下，压强差ΔΡ随环向角β变化的规律，见图7;
[0113] 不同环向角β压强差ΔΡ随弯管弯曲度k变化的规律，见图8和图9;
[0114] 由图3可见，乙烯密度300kg/m3,入口流速v= 10m/s，出口压力P。= 8MPa时，弯管 凸边（β=180° )形成高压区P>P。，压强从入口（α=0° )开始逐渐增大，在（α=25°， β= 180° )处达到最大值8008664.OPa后开始逐渐减小；在弯管凹边（β=0° )形成低 压区Ρ〈Ρ。，从入口开始压力迅速减小、在（α= 50°，β= 0° )处达到最小值7985845. 5Pa 后开始逐渐增大；
[0115] 在不同α横截面压强值从凹边β= 〇°向凸边β= 180°逐渐增大，见图4;
[0116] 凸凹边压强差ΔΡ=Ρ-Ρ。在α= 45°截面达到最大值22560. 5Pa，即弯管易发 生破坏的危险截面；
[0117]3)根据不同工况下流体在圆形弯管内压分布规律，压强最大值都出现（α= 25°，β= 180° )处，最小值都出现在（α= 50°，β= 0° )处；
[0118] 根据正态函数性质函数极值应出现在对称轴处，结合图3当α= 25°时压力曲线 的分布不对称；选取α=50°作为正态函数试算对称轴，正态函数