为了提高单喷嘴射流破碎采掘水合物的效率,推进海洋非成岩水合物固态流化开采的商业化进程,基于非成岩水合物替代试样,设计非成岩天然气水合物单喷嘴射流破碎实验方案,搭建单喷嘴射流破碎实验系统,研究射流时间、射流靶距、射流压力和喷嘴水平段直径等因素对替代样射流破碎深度和破碎体积的影响.研究结果表明:在所设的实验条件下,随时间增加,水合物破碎深度和破碎体积呈先增大后趋于平稳的趋势,水射流作用下达到极限破碎深度的时间为30 s;破碎体积和破碎深度与射流靶距呈反比例关系,与射流压力呈近似二次方正比例关系;破碎深度与水平段直径呈正比例线性关系,破碎体积与水平段直径呈二次方关系;在射流压力和直径的影响下,破碎相同体积所需要的耗能分别为0.91 W/cm3和2.85 W/cm3,射流压力对非成岩水合物的射流破碎影响更大.该研究为海洋非成岩水合物的固态流化射流破碎缩扩型单喷嘴的设计及优化提供了实验依据.
非成岩水合物 替代样 单喷嘴 破碎深度 破碎体积