锥直形喷嘴内部结构参数对射流流场影响的数值模拟

为研究喷嘴内部结构参数对射流流场的影响,在边界条件和初始条件相同的情况下,分别改变锥直形喷嘴的收缩角和长径比,使用Fluent对射流的速度场进行数值模拟研究。结果表明:当α=13°、l/d=2时射流的集束性好;α=22°～34°,l/d=3时出口边界有较高的横向速度。

锥直形喷嘴喷射角度对钻杆清洗质量的影响研究

钻杆清洗是钻杆探伤检测与修复工艺之前的一道重要工序。为指导机械自动化钻杆清洗装置中设置最优的喷嘴喷射角度,以获得最佳的钻杆清洗质量,研究了喷嘴喷射角度对钻杆清洗质量的影响,选定锥直形喷嘴在初始条件和边界条件相同的情况下,使用FLUENT对锥直形喷嘴纯水射流外部流场进行了数值模拟分析。结果表明:当喷射角度为60°时,高压水射流冲击壁面中心区域具有更大的冲击力,且沿着水射流下游方向压力能更高,有利于携带污垢冲洗壁面以提高钻杆清洗质量。

喷嘴结构参数对射流流场影响的仿真与研究

基于Fluent软件平台,在边界条件及初始条件不变的情况下,用单因素法研究影响锥直形喷嘴射流流场的因素。由仿真结果可知:收缩角、长径比、收缩段长度以及喷嘴的直径都对射流的流场有重要影响。

矿石喷射喷嘴结构对射流流场的影响的研究

喷嘴是矿石拣选喷射分离系统关键构件之一,对矿石的喷射分离效果有重要影响。对锥形和锥直形喷嘴进行建模和数值模拟。结果表明,二者喷射范围差异较小,但锥形喷嘴喷射流场速度高于锥直型喷嘴,可以推断锥形喷嘴对矿石喷射更有优势,能够获得更大的喷射分离距离。通过喷射试验也验证了锥形喷嘴的喷射效果优于锥直形喷嘴这一结论。进一步地对锥形喷嘴的出口半径、收缩角进行了数值模拟。结果表明随着锥形喷嘴出口半径的增大,喷射流场最高速度会降低,但速度衰减减缓,喷射范围变大;收缩角的增大,喷射流场速度降低。

固态流化单喷嘴破碎水合物深度预测新模型及验证

为提升固态流化开采中喷嘴对天然气水合物的射流破碎效率,推动固态流化开采规模化、商业化应用,基于CFD和现有单喷嘴射流破碎实验结果,开展了射流压力、收缩段长度和喷嘴直径对锥直形单喷嘴射流速度分布的影响规律研究,并建立了固态流化单喷嘴破碎水合物深度预测新模型。研究结果表明:(1)锥直形喷嘴射流核心段长度与喷嘴直径呈正相关关系,而与射流压力、收缩段长度无关;(2)射流基本段速度衰减与喷嘴直径和射流压力呈负相关,而与收缩段长度无关。进一步结合非成岩水合物临界破碎速度方程,初步建立了极限破碎深度随单喷嘴直径和射流压力变化的数学模型,并基于单喷嘴射流破碎实验结果进行了模型验证与修正。结论认为:(1)建立的极限破碎深度模型是正确的,修正后模型的计算结果与实验值的最大偏差为7.7%,能够满足固态流化实际工程对水合物破碎的要求;(2)建议开展组合喷嘴极限破碎深度模型研究,分析多个喷嘴组合情况下布置夹角和布置间距对极限破碎深度的影响,最终形成一套水合物高效破碎工具设计方法。