مدل‌سازي عددي برش سنگ با جت آب ساينده به منظور تعيين محدوده بهينه پارامترهاي مؤثر بر عمق و حجم برش

در اين تحقيق به منظور افزايش راندمان و بهبود كيفيت برش سنگ‌ها توسط جت آب ساينده، محدوده بهينه پارامتر‌هاي مؤثر بر برش از طريق مدل‌سازي جريان پر سرعت دوفازي (آب و ساينده) بررسي شده است. فرآيند برش سنگ توسط جت آب ذره‌اي به روش اجزاء محدود- هيدروديناميك ذرات روان شبيه‌سازي شده است. براي اين منظور اثر پارامتر‌هاي سرعت، ‌زمان توقف، تغيير غلظت حجمي و تغيير قطر ذرات ساينده بر روي عمق و حجم برش سنگ‌هاي‌ سيلت‌استون و شيل بررسي شده است. نتايج مدل‌سازي عددي نشان مي‌دهد كه با افزايش سرعت، مقدار عمق و حجم برش سنگ افزايش مي‌يابد. همچنين با افزايش زمان توقف، انرژي مصرفي جت آب براي برش سنگ بيشتر مي‌شود كه منجر به افزايش عمق و حجم برش خواهد شد. با افزايش غلظت حجمي ذرات ساينده تا 3 درصد، عمق و حجم برش با شيب ملايم افزايش يافته و بعد از آن بهبود چشم‌گيري در افزايش عمق و حجم برش مشاهده نمي‌شود. با افزايش قطر ذرات ساينده تا 1/25 ميلي‌متر براي سيلت‌استون و 1 ميلي‌متر براي شيل عمق و حجم برش زياد شده و بعد از آن عمق و حجم برش ثابت مانده و يا كاهش مي‌يابد.