空化磨料水射流

破岩性能倍增

同轴低速水射流辅助产生剪切空化，在未淹没条件下实现高效岩石破碎。

Chenxing, Fan · 李登 · 康勇 · Haitao, Zhang

Petroleum Science 2024

参数信息

最大质量损失

10.4 g

空蚀表面深度

600 μm

表面粗糙度

127 μm

技术优势

破岩质量损失可达10.4 g

在0.09 MPa低速水射流压力下，质量损失最大，表明破岩效率显著提升。

空蚀深度达600 μm

在0.18 MPa低速水射流压力下，空蚀表面深度可达600 μm，说明剪切空化破坏能力强。

表面粗糙度127 μm

高粗糙度反映了空泡溃灭的剧烈程度，有利于后续破碎过程。

增加冲蚀时间和喷嘴直径可提效

增加冲蚀时间和红宝石喷嘴直径可显著提高破岩性能，为参数优化提供方向。

应用场景

• 岩石破碎：无需淹没环境即可达到10.4 g质量损失，提高硬岩破碎效率。
• 高压水射流技术：同轴低速水射流增强剪切空化，压力低至0.09 MPa即可高效破岩。
• 石油钻井：空化磨料水射流可提高钻井破岩速度，优化水力参数设计。
• 硬岩掘进：600 μm空蚀深度和127 μm粗糙度表明其能有效破碎硬岩，加速掘进。