新型旋转射流多孔喷嘴流场的分析

简介

设计了一种适用径向水平井技术的旋转射流多孔喷嘴。其前端面均布3个不同切向倾角15°、30°、45°的孔眼。利用数值模拟方法，采用 RNG k －ε湍流模型对该喷嘴流场特征进行了研究，并与试验破岩结果进行了对比。结果表明，15°孔眼轴向速度较大，扩散性差，衰减缓慢，类似直射流，破岩效果适中；30°孔眼轴向、径向、切向速度均较大，扩散性适中，衰减较慢，其破岩效果最佳；45°孔眼虽具有较高切向、径向速度，但扩散性较强，衰减较严重，可形成较大破岩面积，但破岩深度有限；3个孔眼破岩面积在径向存在重叠，当喷嘴旋转时，可轨道扫描式完成联合破岩；不同倾角破岩效果不同，本试验中30°倾角的孔眼破岩效果最佳。流场数值模拟结果与实际破岩效果基本一致。