基于粒子空化的地面井口加热技术研究

作     者：刘坤 杨兴 刘兰芳 Liu Kun;Yang Xing;Liu Lanfang

作者机构：潞安化工集团有限公司山西长治046000 

出 版 物：《山东煤炭科技》 (Shandong Coal Science and Technology)

年 卷 期：2024年第42卷第8期

页      面：162-166页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

主　　题：超声波 空化效应 粒子空化 地面井口加热 

摘      要：针对传统地面井口加热方法存在能耗高、效率低、安全性低等问题,通过分析粒子空化原理—空化气泡动力学方程以及空化阈值,提出一种新的地面井口加热方法—粒子空化技术。根据空化原理建立相应的动力学方程,用数值模拟方法求解动力学方程,得到粒子空化模型,对粒子空化技术的温度、速度和能效分别进行仿真分析,并与电加热、频射加热的性能进行对比分析。仿真结果表明,粒子空化技术的温度精确度控制高,能够使温度控制在目标值;速度变化是一种抛物线形式,能够快速进行加热;能量转换效率高,能够实现低能耗高效率。与电加热、频射加热的性能相比,粒子空化技术具有加热速度快、能耗低、温度分布均匀、安全系数高等特点,符合地面井口加热技术的需求。