淹没水射流清洗地浸采铀生产井的数值模拟与分析

发布时间：2021-07-23 16:35

　　为解决淹没环境下水射流清洗地浸采铀生产井的过程难以直接观测,导致水射流压力、角度、靶距等参数设定缺乏依据的问题,通过Fluent数值模拟软件对比空气和水中水射流状态,探讨水深、出口压力、靶距以及冲击角对淹没射流的影响。研究结果表明:淹没环境对水射流效果影响很大;水深和出口压力对射流影响有限;靶距保持在13 mm以内,淹没水射流可以达到和空气中相近的流速;打击压力和切应力随着冲击角的增大而增大,但是其有效作用范围越来越小,较为合适的冲击角是60°,这可为水下清洗提供技术支持。 

【文章来源】：中南大学学报(自然科学版). 2020,51(09)北大核心EICSCD

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【部分图文】：

不同水深下的轴向速度曲线

由于高压水射流具有极大的速度和压力，属于湍流流动，控制方程采用标准的k-ε模型。标准的k-ε湍流模型的湍动能方程和耗散率方程如下[18]:式中：Gk为平均速度引起的湍动能，

喷嘴及其外部流场的模型结构如图2所示。其中：β为冲击角；AB为喷嘴压力入口；CD为喷嘴出口端面；GH为靶面；CE,DF,EG和FH为模型压力出口。采用ICEM软件进行建模和网格划分。对于环境介质为空气的射流，多相流模型采用VOF模型，压力出口表压为0 MPa；当环境介质为水时，湍流模型依然采用标准的k-ε模型，压力出口的压力根据条件设定。2 流场数值模拟结果和分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]不同冲击角度下淹没冲击水射流的数值计算[J]. 陈欣欣,王川,施卫东,张颖翀.  排灌机械工程学报. 2020(07)
[2]淹没射流流场结构的POD分析及空化云演化[J]. 毛宁,康灿,周明明.  工程热物理学报. 2019(09)
[3]管道射流清洗喷嘴流场的数值模拟与分析[J]. 张子威,刘会景,孙鹏飞,孟国营,冯禹.  煤炭工程. 2017(05)
[4]淹没射流流场演化过程研究[J]. 郭文思,李龙国,刘超,李乃稳.  工程科学与技术. 2017(S1)
[5]淹没水射流流场的DES模拟与实验研究[J]. 张伟,康灿,潘宸,朱洋.  工程热物理学报. 2017(03)
[6]地浸采铀矿山失效钻孔修复技术初探[J]. 梁其深,秦昊,胡柏石,常京涛,杨立志,李坡.  铀矿地质. 2017(01)
[7]基于FLUENT的淹没环境高压水射流数值模拟[J]. 刘霄亮,高辉,焦向东,田路.  机械设计与制造. 2016(11)
[8]高压水射流冲击破岩损伤场分析[J]. 江红祥,杜长龙,刘送永,高魁东.  中南大学学报(自然科学版). 2015(01)
[9]淹没射流湍流场的TR-PIV测量及流场结构演变的POD分析[J]. 温谦,沙江,刘应征.  实验流体力学. 2014(04)

硕士论文
[1]高压水射流清洗的仿真研究及实验验证[D]. 王迪.哈尔滨工业大学 2014
[2]高压水射流喷嘴的设计及其结构优化[D]. 沈娟.苏州大学 2014



本文编号：3299649