氣體保護射流特性及破巖實驗研究.pdf

1、氣體保護水射流是上世紀70年代發(fā)展起來的一項技術，現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應用到建筑上高壓旋噴注漿過程中，本文在對氣體保護水射流充分調研的基礎上，進行其數(shù)值模擬和破巖實驗研究，將其應用到石油行業(yè)微小井眼水力鉆頭中。 數(shù)值模擬采用k-ε標準模型和Mixture多相流控制方程，結果表明保護氣體能夠減少射流摩阻和能量損失，顯著提高射流的有效噴距；射流等速核長度隨著保護氣體速度的增加而增長，常壓淹沒條件下氣體速度到180m/s時等速核長度基本達到

2、穩(wěn)定值，等速核的長度約為(13～14)D0，比常規(guī)淹沒射流能夠提高等速核長度1.5～1.7倍，圍壓下氣體的保護能力稍有降低；常壓和圍壓淹沒條件下氣體保護射流都具有自相似性。破巖實驗發(fā)現(xiàn)氣體保護射流的破巖情況與非淹沒射流的十分類似，破巖體積并不存在最優(yōu)噴距，尤其在空化影響不明顯時，比常規(guī)射流有更好的破巖效果。 通氣壓力和圍壓之間的壓差控制在0.5MPa～1.0MPa之間比較合適。設計了氣體保護射流水力鉆頭，使用間隙密封和O型圈密封