【摘 要】
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高能激光破岩是一种非接触式的物理化学破岩方法.激光破岩的基本原理是,利用高能光束使岩石基质材料局部快速加热,由固态瞬间相变到热熔和气化状态,并形成气液固多相混合物,
【机 构】
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中国石油大学石油天然气工程学院·,北京,中国石油大学石油天然气工程学院·,北京,长江大学机械工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金，CNPC石油科技中青年创新基金
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高能激光破岩是一种非接触式的物理化学破岩方法.激光破岩的基本原理是,利用高能光束使岩石基质材料局部快速加热,由固态瞬间相变到热熔和气化状态,并形成气液固多相混合物,然后由高速辅助气流将其携走和排除.文章利用能量守恒原理,建立了激光破岩的基本物理模型;研究表明,激光破岩的机械钻速,主要与激光束的平均功率密度和岩石材料的热物理性能参数有关.同时,对激光束的发散角、主瓣半径和光斑的功率密度等技术参数进行了分析.另外,对岩石表面受激光辐射后的传热学特性、温度场的数学描述及其分布规律等基础问题进行了研究.
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