自激振荡空化水射流喷嘴

红砂岩冲蚀深度达19.6倍

通过淹没环境下的空化气泡溃灭产生水楔效应,显著提升对多孔岩石的冲蚀效率。

Yan, Chen · 方珍龙 · 熊庭 · Wenjiang, Hou · Zenglei, Zhang · Ruichao, Shi

Ocean Engineering 2023

参数信息

冲蚀深度比(红/白)
1.9
冲蚀深度比(红/黑)
5.5
冲蚀面积比(红/白)
19.6
冲蚀面积比(红/黑)
6.2
冲蚀质量比(红/白)
5.2
冲蚀质量比(红/黑)
7.4
最佳靶距(最大冲蚀深度)
4
最佳靶距(最大冲蚀孔面积,红/白砂岩)
10

技术优势

多孔岩石更易破碎

红砂岩孔隙率较大,在空化气泡溃灭产生的水楔效应作用下,更容易形成大损伤区,从而获得最佳的破岩效果。

最优靶距已确定

在本实验条件下,靶距 S/De=4 时冲蚀深度最大;而对红砂岩和白砂岩,靶距 S/De=10 时冲蚀孔面积最大,对黑砂岩则为 S/De=6。

水楔效应可视化

通过 CT 扫描和 SEM 观察到空化气泡溃灭后形成的压差作用于砂岩内部细孔,导致裂纹扩展,解释了冲蚀机理。

应用场景