高压水射流是钻并提速的基本技术手段.自激振荡脉冲射流是一种特殊的高压水射流,因其实现元件结构简单、全金属性及充分利用钻井液能量等优点,为深井、超深井钻井提速提供理论依据.基于重整化群RNGκ-ε湍流模型,对自激振荡脉冲射流元件的结构参数与射流特性进行数值分析,并通过室内正交实验验证数值分析结果.表明:RNGκ-ε湍流模型能够很好地描述射流元件的振荡特性;单一参数分析,当上下喷嘴直径、腔长腔径比和喷嘴锥角比分别为0.75°、0.8°、120°时,自激振荡脉冲射流性能最好;正交参数组合实验各参数对振荡特性影响规律与数值分析一致,最优的参数组合为上下喷嘴直径比为0.75、腔长腔径比0.8、喷嘴锥角为130°.
自激振荡脉冲射流 RNG κ-ε湍流模型 数值分析 正交实验 结构参数优选