【摘 要】
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粒子冲击技术在破岩领域运用广泛,利用高速粒子冲击岩石,降低岩石的强度和硬度,比以往高压水射流冲击破岩效率提高了数倍,因此在日常生产生活中,通常会在钻井液中加入金属粒子,采用粒子冲击技术来击碎岩石,PID钻头辅助破岩,并通过高压水流来排出岩屑,从而达到高效率破岩的目的。本文使用了计算流体力学领域广泛应用的有限元分析软件fluent来进行仿真模拟实验,运用了DPM离散相模型分别模拟了金属粒子在PID粒子冲击钻头旋转与非旋转状态下粒子的运动轨迹,对比发现金属粒子在旋转与非旋转流场中的运动情况有一定的差异,钻头旋
【基金项目】
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国家自然科学基金“粒子射流谐振破岩机理研究”(编号:11972113),黑龙江省博士后科研启动基金项目“粒子射流冲击钻井应用技术基础研究”(编号:LBH-Q15018),东北石油大学引导创新基金项目“粒子射流耦合冲击作用下能量转化机理与破岩效率研究”(编号:2019YDL-07)联合资助。
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粒子冲击技术在破岩领域运用广泛,利用高速粒子冲击岩石,降低岩石的强度和硬度,比以往高压水射流冲击破岩效率提高了数倍,因此在日常生产生活中,通常会在钻井液中加入金属粒子,采用粒子冲击技术来击碎岩石,PID钻头辅助破岩,并通过高压水流来排出岩屑,从而达到高效率破岩的目的。本文使用了计算流体力学领域广泛应用的有限元分析软件fluent来进行仿真模拟实验,运用了DPM离散相模型分别模拟了金属粒子在PID粒子冲击钻头旋转与非旋转状态下粒子的运动轨迹,对比发现金属粒子在旋转与非旋转流场中的运动情况有一定的差异,钻头旋
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