مدل سازی عددی برش سنگ با جت آب ساینده به منظور تعیین محدوده بهینه پارامترهای موثر بر عمق و حجم برش

در این تحقیق پارامتر های بهینه با هدف افزایش راندمان و بهبود کیفیت برش سنگ ها با استفاده از جت آب ساینده از طریق مدل سازی جریان پر سرعت دوفازی (آب و ساینده) مورد بررسی قرار گرفته است. در تحقیق حاضر فرآیند برش سنگ توسط جت آب ذره ای به روش اجزاء محدود- هیدرودینامیک ذرات روان در نرم افزار LS-DYNA شبیه سازی شده است. برای این منظور اثر پارامتر های سرعت، زمان توقف، تغییر غلظت حجمی و تغییر قطر ذرات ساینده بر روی عمق و حجم برش سنگ های سیلت استون و شیل بررسی شده است. نتایج مدل سازی عددی نشان می دهد که با افزایش سرعت، مقدار عمق و حجم برش سنگ افزایش می یابد. همچنین با افزایش زمان توقف، انرژی مصرفی جت آب برای برش سنگ بیشتر می شود که منجر به افزایش عمق و حجم برش خواهد شد. با افزایش غلظت حجمی ذرات ساینده تا 3 درصد، عمق و حجم برش با شیب ملایم افزایش یافته و بعد از آن بهبود چشم گیری در افزایش عمق و حجم برش مشاهده نمی شود. با افزایش قطر ذرات ساینده تا 25/1 میلی متر برای سیلت استون و 1 میلی متر برای شیل عمق و حجم برش زیاد شده و بعد از آن عمق و حجم برش ثابت مانده و یا کاهش می یابد.