淹沒水射流清洗地浸采鈾生產(chǎn)井的數(shù)值模擬與分析
發(fā)布時間:2021-07-23 16:35
為解決淹沒環(huán)境下水射流清洗地浸采鈾生產(chǎn)井的過程難以直接觀測,導(dǎo)致水射流壓力、角度、靶距等參數(shù)設(shè)定缺乏依據(jù)的問題,通過Fluent數(shù)值模擬軟件對比空氣和水中水射流狀態(tài),探討水深、出口壓力、靶距以及沖擊角對淹沒射流的影響。研究結(jié)果表明:淹沒環(huán)境對水射流效果影響很大;水深和出口壓力對射流影響有限;靶距保持在13 mm以內(nèi),淹沒水射流可以達(dá)到和空氣中相近的流速;打擊壓力和切應(yīng)力隨著沖擊角的增大而增大,但是其有效作用范圍越來越小,較為合適的沖擊角是60°,這可為水下清洗提供技術(shù)支持。
【文章來源】:中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,51(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
不同水深下的軸向速度曲線
由于高壓水射流具有極大的速度和壓力,屬于湍流流動,控制方程采用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型。標(biāo)準(zhǔn)的k-ε湍流模型的湍動能方程和耗散率方程如下[18]:式中:Gk為平均速度引起的湍動能,
噴嘴及其外部流場的模型結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中:β為沖擊角;AB為噴嘴壓力入口;CD為噴嘴出口端面;GH為靶面;CE,DF,EG和FH為模型壓力出口。采用ICEM軟件進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分。對于環(huán)境介質(zhì)為空氣的射流,多相流模型采用VOF模型,壓力出口表壓為0 MPa;當(dāng)環(huán)境介質(zhì)為水時,湍流模型依然采用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型,壓力出口的壓力根據(jù)條件設(shè)定。2 流場數(shù)值模擬結(jié)果和分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同沖擊角度下淹沒沖擊水射流的數(shù)值計算[J]. 陳欣欣,王川,施衛(wèi)東,張穎翀. 排灌機械工程學(xué)報. 2020(07)
[2]淹沒射流流場結(jié)構(gòu)的POD分析及空化云演化[J]. 毛寧,康燦,周明明. 工程熱物理學(xué)報. 2019(09)
[3]管道射流清洗噴嘴流場的數(shù)值模擬與分析[J]. 張子威,劉會景,孫鵬飛,孟國營,馮禹. 煤炭工程. 2017(05)
[4]淹沒射流流場演化過程研究[J]. 郭文思,李龍國,劉超,李乃穩(wěn). 工程科學(xué)與技術(shù). 2017(S1)
[5]淹沒水射流流場的DES模擬與實驗研究[J]. 張偉,康燦,潘宸,朱洋. 工程熱物理學(xué)報. 2017(03)
[6]地浸采鈾礦山失效鉆孔修復(fù)技術(shù)初探[J]. 梁其深,秦昊,胡柏石,常京濤,楊立志,李坡. 鈾礦地質(zhì). 2017(01)
[7]基于FLUENT的淹沒環(huán)境高壓水射流數(shù)值模擬[J]. 劉霄亮,高輝,焦向東,田路. 機械設(shè)計與制造. 2016(11)
[8]高壓水射流沖擊破巖損傷場分析[J]. 江紅祥,杜長龍,劉送永,高魁東. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[9]淹沒射流湍流場的TR-PIV測量及流場結(jié)構(gòu)演變的POD分析[J]. 溫謙,沙江,劉應(yīng)征. 實驗流體力學(xué). 2014(04)
碩士論文
[1]高壓水射流清洗的仿真研究及實驗驗證[D]. 王迪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]高壓水射流噴嘴的設(shè)計及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 沈娟.蘇州大學(xué) 2014
本文編號:3299649
【文章來源】:中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2020,51(09)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
不同水深下的軸向速度曲線
由于高壓水射流具有極大的速度和壓力,屬于湍流流動,控制方程采用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型。標(biāo)準(zhǔn)的k-ε湍流模型的湍動能方程和耗散率方程如下[18]:式中:Gk為平均速度引起的湍動能,
噴嘴及其外部流場的模型結(jié)構(gòu)如圖2所示。其中:β為沖擊角;AB為噴嘴壓力入口;CD為噴嘴出口端面;GH為靶面;CE,DF,EG和FH為模型壓力出口。采用ICEM軟件進(jìn)行建模和網(wǎng)格劃分。對于環(huán)境介質(zhì)為空氣的射流,多相流模型采用VOF模型,壓力出口表壓為0 MPa;當(dāng)環(huán)境介質(zhì)為水時,湍流模型依然采用標(biāo)準(zhǔn)的k-ε模型,壓力出口的壓力根據(jù)條件設(shè)定。2 流場數(shù)值模擬結(jié)果和分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同沖擊角度下淹沒沖擊水射流的數(shù)值計算[J]. 陳欣欣,王川,施衛(wèi)東,張穎翀. 排灌機械工程學(xué)報. 2020(07)
[2]淹沒射流流場結(jié)構(gòu)的POD分析及空化云演化[J]. 毛寧,康燦,周明明. 工程熱物理學(xué)報. 2019(09)
[3]管道射流清洗噴嘴流場的數(shù)值模擬與分析[J]. 張子威,劉會景,孫鵬飛,孟國營,馮禹. 煤炭工程. 2017(05)
[4]淹沒射流流場演化過程研究[J]. 郭文思,李龍國,劉超,李乃穩(wěn). 工程科學(xué)與技術(shù). 2017(S1)
[5]淹沒水射流流場的DES模擬與實驗研究[J]. 張偉,康燦,潘宸,朱洋. 工程熱物理學(xué)報. 2017(03)
[6]地浸采鈾礦山失效鉆孔修復(fù)技術(shù)初探[J]. 梁其深,秦昊,胡柏石,常京濤,楊立志,李坡. 鈾礦地質(zhì). 2017(01)
[7]基于FLUENT的淹沒環(huán)境高壓水射流數(shù)值模擬[J]. 劉霄亮,高輝,焦向東,田路. 機械設(shè)計與制造. 2016(11)
[8]高壓水射流沖擊破巖損傷場分析[J]. 江紅祥,杜長龍,劉送永,高魁東. 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2015(01)
[9]淹沒射流湍流場的TR-PIV測量及流場結(jié)構(gòu)演變的POD分析[J]. 溫謙,沙江,劉應(yīng)征. 實驗流體力學(xué). 2014(04)
碩士論文
[1]高壓水射流清洗的仿真研究及實驗驗證[D]. 王迪.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]高壓水射流噴嘴的設(shè)計及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 沈娟.蘇州大學(xué) 2014
本文編號:3299649
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