介绍管道运输在油气、水利、市政工程中的重要性，以及冲刷侵蚀造成的典型工程危害，如墨西哥湾漏油事故和城市地下管道坍塌案例。
综述国内外研究进展，重点引用5-8篇核心文献，并指出现有模拟方法的不足，如多相流耦合精度不足和长期预测可靠性低。
阐述对管道安全评估的改进和优化管道设计参数的经济价值。
介绍Navier-Stokes方程及其在管道冲刷侵蚀模拟中的应用，讨论湍流模型选择，推荐使用k-ε或LES模型。
详细讲解颗粒动力学方程和冲刷启动临界条件，包括Shields曲线的应用。
区分冲击磨损与切削磨损，并探讨材料硬度与侵蚀速率的关系。
介绍几何建模技巧，如使用ANSYS DesignModeler进行建模，以及网格划分策略，特别是边界层网格加密实例。
制定典型工况参数表，覆盖流速1-5m/s范围，并设置颗粒特性，包括粒径分布和密度选择。
对比FLUENT、COMSOL和OpenFOAM，讨论多相流模型的验证方法，如实验数据对比。
复现经典圆柱绕流冲刷实验，分析误差，建议控制在15%以内。
制作3D曲面响应图以分析流速梯度影响，并分0.1-2mm五档研究颗粒粒径影响。
以某输油管道案例为例，分析防护措施模拟效果，如整流装置的效果。
提出改进的颗粒追踪算法和新型边界条件处理方法。
开发预测软件原型并展示界面截图，提出新的安全评估指标。
探讨机器学习与CFD结合的可能性和多物理场耦合研究的建议。