自振空化射流空泡动力学特征及溃灭强度影响因素

• 作者: 彭可文 李根生 杨睿月 田守嶒 郭肇权 黄中伟
• 来源期刊: 石油勘探与开发
• 学科: 工学
• 关键词: 自振空化射流 空化气泡 溃灭强度 水力参数 流体物性
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 326-332
• 页数: 7页
• 分类号: TE248
• 字数: 5455字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11698/PED.2018.02.16

摘要

以空泡动力学分析为基础,考虑自振射流流场压力变化特性、空泡传热和传质规律,建立了空化气泡在自振射流流场中动态变化的计算模型,研究了空泡溃灭强度的影响因素.研究表明,空化射流破坏岩石的能力主要取决于空泡第1次溃灭的强度,空泡后续溃灭的强度显著降低.自振效应使空泡溃灭压力峰值及其持续时间增大,能大幅提高空泡溃灭强度.水力参数是空泡溃灭强度的主要影响因素:一定射流速度下,存在最优的围压值,使空泡溃灭强度达到最大;增大射流速度能提高空泡溃灭强度.流体物性对空泡溃灭强度的影响较小:溃灭强度随流体密度增大而降低,受流体黏度和表面张力的影响较小.研究结果有助于了解空化效应提高射流冲蚀性能的作用机理,提升自振空化射流技术的现场应用效果.