粒子射流冲击破岩喷嘴的参数优化与试验研究

摘要：

在粒子射流冲击破岩过程中,喷嘴作为粒子和水射流的核心加速装置,其加速能力决定了破岩效果的好坏.针对锥直型、等变速型和流线型喷嘴,建立了粒子和水射流在喷嘴中的加速模型、压降模型以及能量转换效率数学模型,通过数值模拟分析了不同喷嘴对粒子水射流加速能力的影响,对喷嘴的流道类型及尺寸进行了优化,依据优化结果对研制的喷嘴进行了破岩试验和流场仿真.分析结果表明:收缩段长度为15 mm的等变速型喷嘴具有较高的加速能力和能量转换效率;研制的喷嘴可应用于粒子冲击钻井破岩工艺.所得结论可为粒子射流冲击破岩装置的现场应用提供参考.

关键词：粒子射流、喷嘴、冲击破岩、参数优化、数值模拟、试验研究

所属期刊栏目：46

分类号：TE248(钻井工程)

资助基金：黑龙江省新世纪优秀人才培养计划项目“粒子冲击钻井破岩机理及关键技术研究”1254-NCET-005;黑龙江省博士后科研启动基金项目“粒子射流冲击钻井应用技术基础研究”LBH-Q15018

在线出版日期：2018-06-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：5-11