摘要：混合腔是前混式磨料射流发生系统的核心部件, 合理的混合腔结构参数有利于磨料和水的混合, 从而提高水力能量利用率.考虑液固两相的相互作用, 采用标准κ-ε 双方程模型, 对混合腔内液固两相流场进行数值模拟研究, 以液固混合不均匀度为标准, 利用统计学方法对混合腔主要结构参数进行优化设计, 获得最优结构尺寸组合, 并进行磨料体积分数测试试验及套管切割试验.研究结果表明, 优化后磨料体积分数与标定值相比波动明显减小, 磨料射流切割套管的效率明显提高, 且套管断面更加光滑整齐, 说明优化后的混合腔能够显著提高液固混合均匀程度.

关键词：前混式 磨料射流 混合腔 结构参数 优化设计 

单位：中国石油大学(华东)石油工程学院