高压水射流技术是近30年在国内外迅速发展起来的一种高效无污染的矿物能源开采新技术,寻求一种能同时具有大的破岩面积(钻大孔)和深的破岩深度(钻深孔)的破岩手段,从而大幅度提高破岩效率是研究人员一直致力追寻的目标。目前,各种单一的射流尚不同时具备上述两条优点,制约了射流效率和应用。本申请综合利用旋转射流和空化射流的原理和优点,提出双射流新思想,建立双射流喷嘴设计理论模型,通过双射流结构测试及破岩实验,
寻求一种能同时具有大的破岩面积(钻大孔)和深的破岩深度(钻深孔)的破岩手段,从而大幅度提高破岩效率是研究人员一直致力追寻的目标。目前,各种单一的射流尚不同时具备上述两条优点,制约了射流效率和应用。本项目综合利用旋转射流和空化射流的原理和优点,提出双射流新思想,建立了双射流喷嘴的理论模型,通过PIV流场测试实验测定了双射流的流场结构和冲击平板后形成的流场,利用空化噪声实验研究了双射流的空化现象,并运用数值模拟方法对双射流冲击流场和空化流场进行了研究,利用高压水射流破岩方法进行射流破岩效果实验研究,初步确立了双射流破岩机理理论,创立了一种破岩效率高、有效喷距长、扩孔能力强的新型射流,为石油钻井、煤炭开采、岩石破碎探索出了一种新型高效射流技术。研究成果发表论文11篇,申请发明专利1项,培养博士和硕士研究生9名。