自循环粒子射流钻井提速工具机理研究

粒子射流钻井技术能够有效解决深井与超深井钻井效率低的问题。基于文丘里效应相关理论,设计了井下自循环粒子射流钻井工具,建立了流体在工具内部流动的压力模型,分析模型因素对钻头喷嘴射流压力的影响。结果表明:流体的雷诺数与管壁粗糙度对能量损失影响最大,加速粒子所需要的能耗其次,固液之间摩擦能耗较小。随着上喷嘴直径、岩屑质量分数与岩屑直径的变大,射流压力先增加后减小,存在最优值;随着喉管直径的变大射流压力逐渐变小;喉管长度的大小对射流压力没有影响。     

可调式射流泵内部流动与结构参数优化研究

采用数值模拟研究了可调式射流泵的喷嘴距、喷针行程和流量比对其性能和效率的影响。喷嘴距较小时,射流泵性能较好,随着喷嘴距增大,由流体掺混引起的能量损失增大,导致整体效率降低。喷嘴距一定时,射流泵效率随流量比的变化存在峰值,即存在最佳流量比,且最佳流量比随着喷嘴距的增大而减小。射流泵内的压力比随着流量比增大呈线性衰减,衰减速度随喷针行程的增大而减缓;喷针行程增大时,射流泵效率明显降低,但最佳流量比的变化很小。确定了最佳工况参数为:喷嘴距约155mm,喷针行程1mm。     

激光通量对WC-Co硬质合金表面加工质量的影响

使用不同激光通量的超短激光脉冲对WC-Co硬质合金表面进行加工,去除合金表面区域材料形成新的表面,并从表面粗糙度、残余应力及显微硬度几个角度分析经过激光烧蚀切割的合金表面质量受激光通量的影响。结果表明,随着激光通量的增长,硬质合金加工表面粗糙度逐渐增加,压缩残余应力先减小后增大,而硬度基本保持不变。在激光加工过程中硬质合金表面在激光迹线上出现了不规则的微孔,且微孔数量随激光通量的增加而增加。     

后混合磨料水射流除鳞喷嘴内部流场数值模拟

基于CFD多相流欧拉模型,针对后混合式磨料水射流除鳞喷嘴中磨料与水混合均匀性差、射流能量利用率低的缺点,应用Fluent软件对磨料侧进式、切进式和平行多射流式3种进料方式的喷嘴进行三维数值模拟,通过喷嘴内部流场速度矢量图分析了3种进料方式下高压水与磨料的作用机理,并通过磨料体积分数云图比较了流场的均匀性.结果表明:与磨料侧进式喷嘴相比,磨料切进式和平行多射流式喷嘴能够改善磨料与水的混合效果,使流场内磨料分布均匀.但切进式喷嘴会增加喷嘴内部的磨损,需要采用更耐磨的材料.与前两种喷嘴相比,平行多射流式喷嘴可得到磨料与水最好的混合均匀性,实际应用中还可以根据需要对水射流的流量及作用方式进行调节.     

金属射流受激断裂的实验研究

主要介绍了射流断裂的机制，并测量了金属锡熔体在不同喷嘴直径下的压力—速度曲线，在控制压力保证射流为层流的条件下，通过快速凝固的方法观察到金属射流表面波产生的现象。并以此为基础研究在层流射流条件下，金属熔体受一定激振频率后产生的表面波波长和激振频率的关系。得出金属射流在低频振动条件下(振动频率小于40k)，产生的表面波波长大小可以用如下关系式λ=A(σ/ρ)^1/3f^2/3估算，对金属锡来讲，其中常数^的取值范厨在5～8之间。并且当激振产生的表面波波长大于金属射流的周长时，金属射流会断裂为均匀的液滴。     

等温脉冲自由射流压力场动态特性的实验研究

针对冶金工业过程脉冲燃烧及脉冲流技术所进行研究的基础部分,借助于计算机辅助信号分析手段,运用湍流统计理论,对等温脉冲自由射流压力场动态特性进行了系统的实验研究。实验的Re范围为19486～93936,st范围为0～0.057,所对应的射流脉冲频率为0～25Hz。研究结果表明;脉冲射流极大地提高了射流区压力波动水平,任何受气体的动量、热量和质量传递制约的工业过程均可望通过适当地采用脉冲流技术加以强化.     

金属世界

钨的用途在不断发展钨具有高温强度和高硬度的特性,並且有良好的导电性能,因此,它广泛用于各种工业。钨的主要用途是制造硬质合金,其消费量占钨总消费量的50～55%。从能源危机以来,石油钻探和地下采煤对硬质合金的需求不断增加。1981年,美国和加拿大的油井钻探增加了     

纳米硬质合金及其在钻探工程中的应用前景

介绍了纳米级硬质合金国内外研究现状、制备工艺和性质 ,对纳米级硬质合金WC Co能弥补钻探切削具中硬质合金的不良现象 ,提高凿岩效率和钻头寿命进行了探讨。展望了纳米级硬质合金和纳米级胎体 金刚石复合材料在钻探中的应用前景。     

焙烧炉燃烧器射流发散的分析与消除

通过将燃烧器喷嘴锥阀模拟为弹簧——质量——阻尼二阶系统,并分析燃烧器脉冲阀关闭时喷嘴锥阀关闭响应,从流体介质重油的稳态和瞬态两方面加以计算求解,通过建立流体介质的动量方程,伯努力方程,运动微分方程,得出喷嘴锥阀关闭响应时间与脉冲时间的关系,从而找出焙烧炉燃烧器射流发散的原因以及相应的措施。     

两种异形入口突扩腔体喷嘴出口射流流动特性研究

运用PIV(Particle Image Velocity,粒子图像测速)技术对菱形与王字形入口突扩腔体喷嘴的出口段射流流场进行测量,分析了两种不同腔体入口形状对自激振荡射流的流动特性的影响。结果表明:对于腔体入口膨胀率D/De=2.75、长径比L/D=1.82的菱形入口与王字形入口突扩腔体喷嘴出口射流,它们的流动混合率和速度衰减基本一致,但王字形入口突扩腔体喷嘴出口射流的脉动速度和湍动能均大于菱形射流,由此得出王字形入口突扩腔体喷嘴射流较菱形射流具有更强的湍流混合率,并能卷吸更多的周围流体,因而对燃烧器性能的改善作用将更为明显。     

国内外硬质合金生产现状及近期发展动向分析

简要分析了国外硬质合金的发展动态以及我国硬质合金行业目前的状况，阐述了开发优质硬质合金材料的必要性。同时，对矿用硬质合金的近期发展动向进行了分析。     

气流粉碎方法制备超细WC粉末

气流粉碎技术是一种有效的粉末细化方法,目前主要应用于化工、医药等领域,在硬质合金制备领域应用气流粉碎技术目前还鲜有报道。以同种WC粉末为原料,分别采用高能球磨和气流粉碎的方法细化,通过实验对比两种工艺制备出粉末的物理性能及粒度分布、微观结构。发现气流粉碎方法细化粉末粒度小、分布均匀、无团聚、性能较好,适宜于制备高性能超细硬质合金。     

发挥钨矿资源优势 建设钎钢钎具强国

建设以“新型硬质合金钎具”和“长寿命冲击凿岩钎杆”为标志的有中国特色的现代化钎钢钎具工业,是我国新一代“资源-高科技-外向型”民族工业一个具有战略意义的新的生长点。我国已具备发展现代化钎钢钎具工业所需的人力资源与学科优势,以及雄厚的技术和产业基础,建议在深化体制改革的基础上,将钎钢钎具列为我国重点发展的支柱产业之一,希望政府主管部门着力予以关注、引导和支持。     

加快硬质合金工业结构调整 迎接“入世”挑战

分析了我国硬质合金工业的结构与国外厂商的差距,以及我国加入WTO国外厂商对我国市场可能采取的策略 ,提出了相应的发展对策。     

人民币汇率变化对硬质合金产业的影响

分析了人民币汇率变化对我国经济的影响以及硬质合金产业的影响 ,并对硬质合金行业提出了相应的产业对策。     

中国硬质合金工业的历史、现状与发展

简要回顾了我国硬质合金工业的发展历程,重点分析了我国硬质合金工业的工艺技术、产品结构、经营管理等方面的现状,剖析了我国硬质合金工业存在的劣势与不足,进而对国内硬质合金工业今后的发展方向提出了建议和设想。     

硬质合金市场情况分析与对策思考

分析了国内外硬质合金市场的基本状况与格局,以及中国硬质合金工业存在的问题与面临的机遇和挑战, 提出了相应对策。     

从硬质合金典型材质发展看中国硬质合金工业的技术进步

中国是世界硬质合金的生产与消耗大国,中国硬质合金工业的技术现状令世人关注.本文从硬质合金典型材质与关键原料制备技术及其微观组织结构与性能特性等方面,展示了近年来中国硬质合金工业的主要技术进展.包括紫钨工艺制备的超细、纳米W粉与WC粉,紫钨工艺与WC-Co纳米复合粉工艺制备的超细晶硬质合金,超粗晶硬质合金以及原位激发自润...     

WEAR MECHANISMS DUE TO DIFFERENT ROCK DRILLING CONDITIONS

Abstract

Depending on the type of rock and on the drilling procedure used in rock drilling, cemented carbide is exposed to greatly differing mechanical and thermal conditions. These influence the properties of the cemented carbide required. By means of metallographical examination of rock drill inserts used under different conditions, it has been possible to determine what type of wear mechanism is critical in each case. Two kinds of mechanisms in particular were found to have a great influence on performance. When a drill is run under conditions of high mechanical stress and high temperature, which is the condition present when drilling in highly abrasive rocks, a major factor influencing performance is the creep resistance of the cemented carbide. One way of improving this property appears to be to increase the grain size. Percussive drilling in low-abrasive rock, where the mechanical stress is moderate, gives rise to another wear mechanism. In this, high thermal stresses are induced which lead to the formation of cracks and sometimes to rupture. Thus for this kind of application good thermal-crack resistance is important. During percussive drilling in rocks, with intermediate abrasivity, both mechanisms are active, making the choice of cemented carbide for this application more difficult.