基于排屑性能的扩孔气动冲击器设计方法

TD41; 为了提高硬质地层中扩孔气动冲击器的排屑性能,基于岩屑颗粒在排屑流场中的临界流速原则,运用计算流体力学理论和Fluent仿真软件,研究了一种与排屑性能相关的扩孔气动冲击器设计方法,并将该设计方法在反向扩孔气动冲击器上进行应用.得到设计前后冲击器排屑流场内气相速度分布规律,岩屑颗粒速度及轨迹变化情况和环路内岩屑颗粒浓度分布情况.研究结果表明:反向扩孔气动冲击器排屑流场环路内岩屑颗粒临界流速为6.02 m/s,采用该设计方法能够有效地增加反向扩孔气动冲击器的排屑性能,使得排屑流场环路内气流速度增加到10 m/s左右,岩屑颗粒在排屑流场的停留时间减短,流场内颗粒浓度分布范围由0～100 k...

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Published in东北大学学报（自然科学版） Vol. 39; no. 6; pp. 844 - 849
Main Authors 徐海良, 周永兴, 徐聪, 赵宏强
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中南大学 机电工程学院,湖南 长沙,410083 2018
Subjects
设计方法
cuttings removal performance
gas-solid two phase flow
design method
气固两相流
扩孔气动冲击器
排屑性能
数值模拟
reaming pneumatic impactor
numerical simulation
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ISSN1005-3026
DOI10.12068/j.issn.1005-3026.2018.06.017

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Summary:TD41; 为了提高硬质地层中扩孔气动冲击器的排屑性能,基于岩屑颗粒在排屑流场中的临界流速原则,运用计算流体力学理论和Fluent仿真软件,研究了一种与排屑性能相关的扩孔气动冲击器设计方法,并将该设计方法在反向扩孔气动冲击器上进行应用.得到设计前后冲击器排屑流场内气相速度分布规律,岩屑颗粒速度及轨迹变化情况和环路内岩屑颗粒浓度分布情况.研究结果表明:反向扩孔气动冲击器排屑流场环路内岩屑颗粒临界流速为6.02 m/s,采用该设计方法能够有效地增加反向扩孔气动冲击器的排屑性能,使得排屑流场环路内气流速度增加到10 m/s左右,岩屑颗粒在排屑流场的停留时间减短,流场内颗粒浓度分布范围由0～100 kg/m3下降到0～4 kg/m3.
ISSN:1005-3026
DOI:10.12068/j.issn.1005-3026.2018.06.017