| 压缩气体射流切割破土机理 |
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| 引用本文： | 张永光,殷琨,王如生,曹丽娜,彭枧明.压缩气体射流切割破土机理[J].吉林大学学报(地球科学版),2011,41(2):518-522. |
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| 作者姓名： | 张永光 殷琨 王如生 曹丽娜 彭枧明 |
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| 作者单位： | 吉林大学建设工程学院/国土资源部复杂条件钻进技术开放研究实验室/国土资源部地球探测技术与仪器重点实验室,长春,130026;吉林大学建设工程学院/国土资源部复杂条件钻进技术开放研究实验室/国土资源部地球探测技术与仪器重点实验室,长春,130026;吉林大学建设工程学院/国土资源部复杂条件钻进技术开放研究实验室/国土资源部地球探测技术与仪器重点实验室,长春,130026;吉林大学建设工程学院/国土资源部复杂条件钻进技术开放研究实验室/国土资源部地球探测技术与仪器重点实验室,长春,130026;吉林大学建设工程学院/国土资源部复杂条件钻进技术开放研究实验室/国土资源部地球探测技术与仪器重点实验室,长春,130026 |
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| 基金项目： | 吉林省科技厅项目(20080451);中国地质调查局地质大调查项目(1212010816018) |
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| 摘 要： | 压缩气体射流切割破土机理既是气力喷射反循环钻孔技术的基础也是其重要的理论依据,而气力喷射反循环钻孔技术又是一项高效环保的软地层钻进技术,所以压缩气体射流切割破土机理研究对于气力喷射反循环钻孔技术有重要意义。首先,应用CFD软件模拟,得出8mm直径喷孔切割能力为2.868×103 kPa,与单喷孔地秤实验得到的2.468×103 kPa拟合较好,其值都远远大于软地层破坏强度;其次,通过LS-DYNA模拟可知单次喷射18μs时的切割深度约为2.23mm;最后,用CFD软件分析得到土体微裂隙断裂压力分布图及气体流速图。结果表明,压缩气体射流切割破土机理为:压缩气体沿薄弱环节进入孔隙和微裂隙后急剧膨胀,在恢复到钻孔围压过程中继续膨胀、扩张,同时在反循环抽吸力的共同作用下使土体结构破坏、断裂脱离母体;符合土体微裂隙断裂原理。
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| 关 键 词： | 气力喷射 破土机理 数值模拟 试验 |
Cutting-Ground-Breaking Mechanism of Compressed-Air-Jet |
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| ZHANG Yong-guang,YIN Kun,WANG Ru-sheng,CAO Li-na,PENG Jian-ming.Cutting-Ground-Breaking Mechanism of Compressed-Air-Jet[J].Journal of Jilin Unviersity:Earth Science Edition,2011,41(2):518-522. |
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| Authors: | ZHANG Yong-guang YIN Kun WANG Ru-sheng CAO Li-na PENG Jian-ming |
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| Institution: | College of Construction Engineering/Laboratory of Technology for Drilling under Complex Condition of Ministry of Land and Resources/ Key Laboratory of Geodetection Technology & Instrumentation of Ministry of Land and Resources,Jilin University,Changchun 130026,China |
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