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不同结构空化射流喷嘴流场特性对比
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作者 郭晨睿 李敬彬 +4 位作者 李欢 马汝涛 王浩 钟侯 李锐 《石油机械》 北大核心 2024年第12期8-16,共9页
喷嘴类型与结构是影响空化射流性能的关键因素。通过CFD数值模拟方法探究了风琴管自振空化射流喷嘴、Helmholtz型空化射流喷嘴、角形空化射流喷嘴、中心体空化射流喷嘴和叶轮式旋转空化射流喷嘴的流场特性。开展射流喷嘴流场室内测试,... 喷嘴类型与结构是影响空化射流性能的关键因素。通过CFD数值模拟方法探究了风琴管自振空化射流喷嘴、Helmholtz型空化射流喷嘴、角形空化射流喷嘴、中心体空化射流喷嘴和叶轮式旋转空化射流喷嘴的流场特性。开展射流喷嘴流场室内测试,以射流扩散角为评价指标,验证了数值分析的可靠性。根据不同结构空化射流喷嘴的流场特性和现场工程应用需求,给出了适用于不同场景的空化射流喷嘴类型推荐和说明。研究结果表明:风琴管自振空化射流喷嘴射流冲击压力高且稳定性强(最高冲击压力12.165 MPa),适用于钻井过程中辅助破岩场景;Helmholtz型空化射流喷嘴脉冲频率高(2.0 kHz)且空泡运移距离远,适用于老井洗井解堵处理场景;角形空化射流喷嘴射流扩散能力强且空化程度高,适用于油田废水处理中乳化油破乳场景;中心体空化射流喷嘴具有集中于出口中心的空泡群和7.047 MPa的射流冲击压力,适用于煤层气开采中煤层瓦斯解吸渗流场景;叶轮式旋转空化射流喷嘴具有倒“U”形速度分布和空化作用范围大的特点,适用于水合物开采中径向分支钻孔场景。研究结果可为空化射流喷嘴选型提供理论依据。 展开更多
关键词 空化射流 射流喷嘴 流场特性 喷嘴选型 射流扩散角
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