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水力喷射压裂新型喷嘴设计优化及性能评价
汤积仁,卢义玉,欧阳梦迪,章文峰,张欣玮
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(重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400030;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室,重庆 400030;重庆市轨道交通集团有限公司,重庆401120)
摘要:
针对常用的锥型喷嘴在入口处能量损失大、寿命短问题,对传统喷嘴入口处的能量损失进行分析,建立喷嘴入口局部能量损失方程,提出一种入口带过渡段的新型喷嘴结构,利用数值模拟实验方法,结合3D-PIV测试技术对新型喷嘴流量系数及出口射流速度场进行测量。结果表明:新型喷嘴能有效降低入口能量损失;对于12.7 cm套管用喷嘴,过渡段倒角为45°、长度为2 mm的新型喷嘴性能最优;与传统喷嘴相比,新型喷嘴入口能量损失降低34%,剖面上下两端压差减少25%,流量系数提高8%,形成的射流轴线速度提高16%。
关键词:  喷射压裂  新型喷嘴  优化设计  3D-PIV  数值模拟
DOI:10.3969/j.issn.1673-5005.2015.01.010
基金项目:国家重点基础研究发展计划项目(2014CB239206);国家自然科学基金青年基金项目(51404045);国家自然科学基金面上项目(51374258);中国博士后科学基金项目(2014M552322);中央高校自然科学类基金重大项目(CDJZR12248801) 
Optimal design and performance evaluation of a new hydrajet-fracturing nozzle
TANG Jiren,LU Yiyu,OUYANG Mengdi,ZHANG Wenfeng,ZHANG Xinwei
(State Key Laboratory of Coal Mine Disaster Dynamics and Control, Chongqing University, Chongqing 400030, China;National & Local Joint Engineering Laboratory of Gas Drainage in Complex Coal Seam, Chongqing University, Chongqing 400030, China;Chongqing Rail Transportation Group Company Limited, Chongqing 401120, China)
Abstract:
Key words:  
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