水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响

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1、水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响第37卷第6期2011年12月兰州理工大学Journ~ofLanzhouUniversityofTechnol

2、ogyV01.37No.6Dec.2011文章编号:1673—5196(2011)06-0047—04水气同轴喷嘴结构对提高水射流喷射能力的影响张彬h,任立侠.,黄建喜.,宋志彬(1.渤海石油职业学院石油工程系,河北任丘062552:;2.中国地质大学工程技术学院,北京800013;3.渤海石油装备制造有限公司石油机械厂,河北任丘062552;4.中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000)摘要:采用结构合理的水气同轴喷嘴可以解决气体保护内部水射流的问题,能有效提高水射流能力.通过数值模拟的方法对比3种典型的气喷嘴对水射流的影响,找出各喷嘴组合的主要缺点,经

3、改进调整后得到优化的气喷嘴结构.通过模拟试验和现场试喷验证,优化的喷嘴结构不但能增强水射流能力,而且对气喷嘴寿命的提高也有较好的效果.关键词:水气同轴喷嘴;数值模拟;水射流;气喷嘴;射流能力中图分类号:TV871文献标识码:AInfluenceofstructureofair-watercoaxialnozzleonimprovementofwater-jetcapacityZHANGBin一,RENLi—xia.,HUANGJian-xi.,SONGZhi-bin(1.DepartmentofPetroleumEngineering,BohaiPetroleumV

4、ocationalCollege,Renqiu062552,China;2.DepartmentofMechanicalTech—nies,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing800013..China;3.PetroleumMachineryFactory,CNPCBohaiEquipmentManufacturingCo.,Ltd.,Renqiu062552,China;4.InstituteofExplorationTechniques,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Langfan~0

5、65000,C}1ina)Abstract:Adoptingstructurallyrationalair-watercoaxialnozzle,theproblemofair-protectedwater-jetinthenozzlecanbedealtwithandtheejectioncapacityenhancedeffectively.Themethodofnumericalsimu—lationwasusedtocomparetheinfluenceofthesethreetypicalair-nozzlesonthewater-jet.Thefeasi

6、bleair-nozzlestructureswereobtainedbyanalyzingthemainflawsofthethreeair-nozzlesandimprovingthem.Itwasverifiedbytheproceedofsimulationtestandon-sitetestthatthefeasibleair-nozzlecouldnotonlyan—hancetheejectioncapacitybutalsoprolongthenozzleservicelife.Keywords:air-watercoaxialnozzle;nume

7、ricalsimulationmethod;water-jet;air-nozzle;ejectioncapacity’高射流能力是目前石油,地质,清洗等行业共同追求的目标.在淹没条件下,单一的水射流效果不好,而气液同轴喷嘴能实现气环保护下的水射流喷射.气环可以保护内部射流,同时在外侧阻隔淹没环境中的流体,从而能增加水射流的密集性,提高喷射的有效距离,使其在淹没环境中也具有较好的喷射能力.气液同轴喷嘴应用范围广,在石油钻井过程中能增加破岩体积,还可以应用于水下切割,射流增大,切割搅拌土体的体积增大,喷浆后更有利于成收稿日期:2011—04-26基金项目:中国地质