基于CFD-DEM耦合方法的非牛顿磨料浆体射流特性研究

• 作者: 刘昭辉 王治国 梁治国 刘阳
• 来源期刊: 化工技术与开发
• 学科: 工学
• 关键词: 非牛顿胍胶流体 磨料射流 CFD-DEM 颗粒加速
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 研究与开发|Research and Development
• 页码范围: 1-4,27
• 页数: 5页
• 分类号: TG664
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1671-9905.2022.03.001

摘要

采用CFD-DEM(Computational Fluid Dynamics with Discrete Element Method),模拟了磨料射流中颗粒在清水与0.2％(以质量分数计)胍胶溶液中的运动过程,研究了颗粒的运动轨迹、颗粒在喷嘴轴线位置处的速度变化情况、流体参数对射流扩散及颗粒空间分布的影响.在喷嘴收缩段内,胍胶溶液中的颗粒加速最快;在喷嘴外,随喷射距离的增加,胍胶溶液中心射流的速度衰减较快,清水中颗粒的减速较慢.在射流中心区域,与清水相比,胍胶溶液的射流中心处的颗粒占比相对较少,分布较为分散.研究结果表明,相比清水,胍胶溶液使得颗粒速度的加速更快,颗粒冲击能量更强,辅助钻井破岩的能力更强.