自振脉冲气液射流振荡及其冲蚀煤岩效应

摘要：

为提高射流利用率,提出一种基于自吸渗气方法的自振脉冲气液射流,基于水声学与流体动力学理论建立其频率模型,并通过考察射流冲击作用下等强度悬臂梁振动的加速度变化规律分析射流频率特性,继而以煤岩体为试件检验射流冲蚀效果.结果表明,自振脉冲气液射流的振荡频率随含气率α上升在初始段急剧衰减,在α=0.5达到极小值;射靶实验表明脉冲气液射流振荡频率随腔长L增加呈递减趋势,而加速度随无量纲腔长变化在L/d1(d1上喷嘴直径)≈2.2出现一极大值,且极值点位置较自振脉冲水射流(L/d1≈2.5)左移;煤岩冲蚀实验显示脉冲气液射流最大冲蚀体积较自振脉冲水射流提高约44％,且两者极值处对应的腔长与射靶实验结果极为接近.

关键词：自振脉冲气液射流、煤岩、射流振荡频率、振动加速度、冲蚀

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分类号：TD823(矿山开采)

资助基金：国家重点基础研究发展计划973项目2014CB239203;国家自然科学基金项目51474158;高等学校博士学科点专项科研基金项目20130141120051;湖北省自然科学基金项目2012FFB04501

在线出版日期：2015-12-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：983-989