高分子添加剂射流破岩钻孔的试验研究

针对径向水平钻井技术的特点和水射流直接破岩钻孔的需要,试验研究了高分子聚合物添加剂聚丙烯酰胺(分子量大于1000万)对射流破岩钻孔效果的影响。试验是在常压实验架上进行的,由XZ型三柱塞泵提供动力,岩心采用灰砂比1:1.5的自制岩心。为了试验的可比性,聚丙烯酰胺溶液均一次性使用。结果表明:在合适的浓度范围内,高分子添加剂的加入有利于射流破碎岩石;高分子添加剂对旋转射流破岩效果的提高在小喷距条件下尤为突出;高分子添加剂能增大圆射流破岩的最优喷距;在小喷距范围内,添加剂旋转射流的破岩效果仍要优于圆射流。破岩效果表明,对于高分子添加剂射流存在有最优添加剂浓度。     

双射流喷嘴破岩扩孔的实验研究

利用旋转射流破岩效率高、小水眼可钻出大孔的特点,并结合锥形喷嘴有效喷距较长的特点,设计了一种新型喷嘴——双射流喷嘴。室内试验结果表明,射流喷嘴外旋转角30°左右破岩效果最佳,破岩面积则随着角度增大而增大;双射流喷嘴最佳喷距约为当量直径的5～8倍;在短喷距情况下,双射流喷嘴与普通锥形喷嘴相比,破岩效果相近,但破岩面积约为1～3倍。     

超细粉射流分级机工业样机的研制

论述了超细粉射流分级机工业样机的研制过程及它的结构与工作原理,并通过大量的试验与理论研究,证明了利用射流的附壁效应进行粉体微米级干式分级的可行性与可靠性。     

蔗汁射流气浮提纯工艺效果及参数优化

介绍了超效射流这一高新分离技术在甘蔗制糖生产过程中的应用情况以及通过正交实验对相关工艺参数的优化结果。动态生产实验结果表明,该技术对于提高糖汁品质具有显著性和普遍性;静态对比正交实验对相关的主要工艺参数进行了优化,从而可以指导生产过程,使其基本在最佳状态下进行。     

星形喷嘴射流的破岩特点

在淹没和非淹没条件下对星形喷嘴射流的破岩能力进行了实验研究。结果表明，在非淹没条件下，星形喷嘴射流的破岩能力高于常规圆形喷嘴射流；在淹没条件下，当喷距小于10倍喷嘴直径时，星形喷嘴射流的破岩能力较圆形喷嘴射流弱，但是当喷距达到10～16倍喷嘴直径时，星形喷嘴射流的破岩能力明显高于圆形喷嘴射流。据此可将星形喷嘴应用于牙轮钻头，替代圆形喷嘴，以提高钻井清岩和辅助破岩效率，达到提高钻井速度的目的。     

径向水平钻进技术试验研究

介绍了径向水平钻进技术原理及技术关键。分析了地面全尺寸模拟水平钻进试验及锦４５－０４－１９井水平钻进试验情况。探讨了旋转射流的破岩能力、转向器的送进能力、钻头轨迹及柔性钻杆的抗变形能力对径向水平钻进的影响。在锦４５－０４－１９井的试验成功表明，该项技术具有可行性和经济性，应用前景广阔，对开采我国东部油区剩余油、提高采收率和经济效益有十分重要的现实意义。     

磨料射流切割套管的实验研究

针对石油工程生产需要,在非淹没、淹没以及有围压存在的条件下,对磨料射流切割油井套管进行了实验研究。结果表明,淹没条件下磨料射流切割套管的深度低于非淹没条件;随着围压的增加,磨料射流切割套管的能力先增强后减弱,当围压在0.5～1.0MPa时,其切割效率最佳;而当磨料质量百分比在30%～35%之间、射流喷射角在110°～115°之间时可以获得较佳的切割效果。     

实用直流式低速风洞的研究

介绍了一种具有推广价值的实用直流式风洞的结构设计,以及模拟实验中性能参数的直接测定与间接计算方法.此直流式低速小型风洞可用于风轮及叶片的模拟实验.采取的设计、制作方法与过程对低速风洞的推广使用,具有实际意义.     

射流振荡压裂技术的研究与试验

射流振荡压裂技术把射流振荡处理油层技术与水力压裂相结合,变静态压裂为连续振荡动态加砂压裂,可降低施工压力,提高加砂速度,降低压裂液用量,进而提高压裂效果。阐述了振荡压裂技术的国内外发展历史、技术特点与结构、工作原理、施工工艺及现场试验等。试验证明,施工工艺简单、费用低廉,具有广阔的应用前景。     

Molecular dynamics–continuum hybrid simulation for condensation of gas flow in a microchannel

A molecular dynamics-continuum coupling method combining fluid flow and heat transfer is developed to study the condensation process of gas flow in a microchannel. The computational domain is decomposed into particle (P), continuum (C) and overlap (O) regions with solving approaches of molecular dynamics simulation, finite volume method and the developed coupling method, respectively. Continuities of momentum and energy in O region are ensured by constraint dynamics and the Langevin method. The validity of the developed method is confirmed by a good agreement between hybrid results and analytical solutions from two cases including the unsteady dynamical and thermal problems. For the condensation process of gas flow, the hybrid transient velocity and temperature fields indicate that the process does not progress smoothly but wavily with noticeable fluctuation, leading to oscillation in temperature field and recirculation flow in velocity field. Analysis based on heat and mass transfer is carried out in P region, and the Kapitza resistance and the thermal conductivity in liquid are obtained with the satisfying agreement with experimental data, which shows the availability of the developed model for the investigation on the thermal boundary resistance. The good performance had demonstrated that the developed coupling method and computational model are available to provide a multiscale overview in dynamical and thermal problems including phase-transition from nanoscale to microscale, which will show significantly potential in micro fluidics and thermal engineering.