煤层气储层特征,开发开采技术和工艺
第２章井下煤层气开发高压水射流结构参数研究
在图２－４中的射流各个断面速度分布表明，各个断面流速分布显示出相似性质，轴线上流速大，距轴线越远流速越小。若取无因次坐标甜／甜，和ｙ／‰，则所有各断面上无量纲流速分布均落在同一条曲线上，如图２－７所示。“表示任意断面上距轴线Ｙ处的流速，”＿为该断面轴线流速，６ｖ：为甜＝０．５ｕ，处的ｙ值。因此，紊动射流速度的相似性可表示为下式【１１】：
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图２．７射流横断面无因次流速分布
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２．２．２紊动冲击射流结构
在高压水射流破煤钻扩孔过程中，射流破煤过程可以看成是圆形紊动射流对固体壁面的冲击问题（只考虑垂直冲击情形）。由于射流对固体壁面具有冲击作用，其射流结构也不同于自由紊动射流结构【１２。１４１。众多学者对圆形和平面紊动冲击射流特性进行的大量研究结果表明，冲击射流可分为三个明显的流动区域，如图２－８所示，即自由射流区（Ｉ区）、冲击区（ＩＩ区）和壁面射流区（Ｉｌｌ区）。在Ｉ区，其流动特性与自由射流相同；在ＩＩ区，射流经历了显著的弯曲，存在较大的压力梯度，并在该区靠近壁面处变成平行于壁面的流动，即进入ＩＩＩ区；在ＩＩＩ区，其流动特性符合壁面射流的流动特性。