固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损

• 作者: 周卫东 张贵才 徐依吉 王瑞和 赵健 韩烈祥
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 固液两相流 内流道磨损 离散相模型 粒子参数 钻头
• 年，卷（期）: 2018,（5）
• 所属期刊栏目: 地质工程· 土木工程
• 页码范围: 1228-1236
• 页数: 9页
• 分类号: TE248
• 字数: 3549字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2018.05.026

摘要

针对固液两相流粒子冲蚀钻头内流道磨损机制,应用固液两相流离散相模型(discrete phase model,DPM),建立钻头内流道冲蚀磨损的物理模型,获得粒子参数对内流道磨损的影响规律,并进行室内实验,验证 DPM 模型的有效性.研究结果表明:粒子对钻头内流道冲蚀磨损主要分布在内流道收缩面,越靠近钻头中心轴线,磨损率越大;随粒子入口速度的增大,内流道平均磨损率增大;随粒子直径的增大,内流道平均磨损率先减小后增大,最后趋于稳定,当直径为2.0 mm时平均磨损率最小;随粒子体积分数的增大,内流道平均磨损率近似呈直线增加;当粒子入口角度为50°时,内流道平均磨损率最大;压力对于内流道磨损影响较小;进行100 h磨损实验后,钻头内流道的磨损率减小了0.80%.