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水射流自驱钻头自进能力影响因素研究

2023-09-29


水射流自驱钻头自进能力影响因素研究


刘 勇1,2 代 硕1,2 魏建平1,2 张宏图1,2

苑永旺1,2 郭鑫辉1,2 郜英俊1,2 


01

单位

(1. 河南理工大学 瓦斯地质与瓦斯治理国家重点实验室培育基地,河南 焦作 454000;2. 河南理工大学

煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南 焦作 454000)


PART 01 创新点

以管道内多股射流共同作用下流场结构特性为研究对象,通过数值模拟和实验相结合的方法揭示综合摩擦因素理论值存在误差的原因,分析后置喷嘴倾角、转速、环空比和系统压力等因素对自驱钻头自进力的影响规律,明确自进力影响因素的主次关系,为自驱钻头的参数优化设计提供了理论依据。



PART 02  文章主要内容




1 数值模拟





1.1 几何模型

1.2 控制方程

1.3 湍流模型

1.4 网格划分及边界条件

1.5 数值模拟方案





2 模拟结果与分析




2.1 流场基本结构特性

2.2 多因素逐项数值模拟结果与分析

2.2.1 后置喷嘴倾角的影响

2.2.2 转速的影响

2.2.3 环空比的影响

2.2.4 系统压力的影响

2.3 正交数值模拟结果与分析





3 自进力测试实验




3.1 实验装置

3.2 实验方法

3.3 实验结果与分析



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PART 03  作者简介

刘勇,教授、博士生导师,中原千人-青年拔尖人才、河南省高校科技创新人才、河南省高层次人才。担任煤炭学报、中国矿业大学学报、煤田地质与勘探青年编委。长期致力于射流理论与技术及其在能源开发中的应用研究。先后主持了国家级项目3项、省部级项目8项,发表SCI、EI论文76篇;授权发明专利22项;相关成果获省部级二等奖11项。


02

引用格式

刘勇,代硕,魏建平,等. 水射流自驱钻头自进能力影响因素研究[J]. 煤田地质与勘探,2023,51(5):198−206.

doi: 10.12363/issn.1001-1986.22.09.0691



执行编辑:郭东琼

  责任编辑:宫在芹
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