CN2108195U - 一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器 - Google Patents

一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN2108195U
CN2108195U CN 91204569 CN91204569U CN2108195U CN 2108195 U CN2108195 U CN 2108195U CN 91204569 CN91204569 CN 91204569 CN 91204569 U CN91204569 U CN 91204569U CN 2108195 U CN2108195 U CN 2108195U
Authority
CN
China
Prior art keywords
self
cavitation erosion
vibration chamber
curved surface
entry conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 91204569
Other languages
English (en)
Inventor
沈忠厚
汪志明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Petroleum East China
Original Assignee
China University of Petroleum East China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Petroleum East China filed Critical China University of Petroleum East China
Priority to CN 91204569 priority Critical patent/CN2108195U/zh
Publication of CN2108195U publication Critical patent/CN2108195U/zh
Granted legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，它主 要是在高压射流喷具的喷嘴上采用了具有亥姆霍兹 式振荡腔结构的射流发生器，并具有优化、合理的过 渡面和反馈面。其产生的冲蚀效果比锥形喷嘴提高 4倍以上，比能降低70％左右，用于石油钻井的水力 -机械联合破岩，可大幅度地提高机械钻速。

Description

本实用新型是一种用于高压射流的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器。涉及机械工程中高压射流用的喷具的喷嘴。它是在通常的脉冲自振喷嘴的顶端加设具有自激振荡气蚀结构的亥姆霍兹式振荡腔，从而使产生的射流具有比锥形和脉冲式喷嘴所产生的射流更强的冲蚀和气蚀效果。它主要是由脉冲喷嘴式的入口导管（1）和亥姆霍兹式振荡腔（4）及振荡腔出口（5）等部分组成。
在高压射流中，尤其在采矿和石油钻井工程中，辅助机械钻具进行破岩和冲蚀的射流钻具多采用锥形喷嘴，以便靠产生气蚀作用来提高破岩和冲蚀效果。70年代末，美国马里兰流体公司有人提出自激气蚀的概念和理论，即所谓自激空化是一种无源振荡气蚀射流，它是利用声谐振荡原理将喷嘴结构设计成自激振荡喷嘴系统，从而使连续射流能形成大的、断续的旋涡环，在涡环中心产生气蚀。这种射流不仅具有强烈的气蚀现象，而且能把连续射流同时转变成脉冲射流。但是，这些理论只见于国外的少量文献报导，并未见到实际应用的资料。而目前国内在高压射流工程中的喷具多采用锥形喷嘴，这种锥形喷嘴虽能产生空化流态，但主要是靠提高压力来加强冲蚀强度，若在射流设备的耐压限度一定时，仅靠提高压力来加强冲蚀显然是不合适的，而且易造成设备不应有的故障和缩短设备使用寿命。
本实用新型的目的就在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，使其加设在射流喷具的喷嘴顶端，从而产生自激气蚀现象，这种自激气蚀射流比一般的气蚀射流具有更强的气蚀作用。通过试验证明，在相同的条件下，本实用新型所采用的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器比常用的Smith钻头喷嘴产生气蚀作用的井深2～6倍，切槽深度大2～4倍，若装在三牙轮钻井钻头上，机械钻速可提高4～6倍，冲蚀能力和清洗效果提高4倍，比能也可降低70％左右。
为了实现上述目的，本实用新型是在普通的高压射流喷具的顶端装设具有自激振荡气蚀结构的射流发生器。这种射流发生器是由脉冲喷嘴式的入口导管（1）和亥姆霍兹式振荡腔（4）及振荡腔出口（5）等部分组成。为了更好地从结构的优化上来加强自激振荡的气蚀效果，本实用新型还为入口导管（1）的过渡面（6）设计成园锥面或具有一定几何形状的曲面，并为亥姆霍兹式振荡腔（4）的底部的反馈面（8）也设计成平面或具有一定几何形状的曲面（其形状可以与过渡面（6）的形状刚好相反），这些曲面可以是球面、双曲面或抛物面等。
附图的图面说明如下：
1－－入口导管    2－－入口导管出口喉部厚度
3－－入口导管出口    4－－亥姆霍兹式振荡腔
5－－振荡腔出口    6－－入口导管过渡面
7－－振荡腔出口喉部厚度    8－－振荡腔反馈面
本实用新型下面将结合利用水力冲蚀标准砂岩岩样的性能试验，给出在试验中本实用新型结构参数的范围：
1.入口导管出口（3）与入口导管（1）的直径之比为    D1／D＜1
2.入口导管出口（3）与振荡腔出口（5）的直径之比为    D1／D2＝0.8～1.5
3.入口导管出口（3）的直径与其喉部厚度（2）之比为    D1／L1≥1
4.入口导管出口（3）直径与振荡腔出口（5）喉部厚度（7）之比为    D1／L2≥1
5.入口导管出口（3）与亥姆霍兹式振荡腔（4）的直径之比为    D1／D0≥1／6
6.入口导管出口（3）直径与亥姆霍兹式振荡腔（4）高度之比为    D1／L≥1／5
在5、6两项中，其参数关联式为：
D0／D＝1／（2πSdM）＊（D1／L）1／2
L／D1＝（n－3／8－θ／2π）＊K／［Sd（M＊K＋1）］
其中：马  赫  数  M≤0.01    n－－－模态数
Strouhal  数  Sd＝0.2～1.2    θ－－－初始相位角
涡旋速度因子  K＝0.57～0.66
由于本实用新型采用了具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，从而在相同的条件下使其产生的冲蚀效果比锥形喷嘴提高4倍以上，比能降低70％左右。因此，该实用新型既可在石油、煤矿、化工、水利也可在建筑、海洋、交通等行业进行辅助机械钻头破岩、有效地清洗除污或切割、破碎物体，并可提高工效降低成本。尤其是对石油钻井的水力－机械联合破岩，可大幅度地提高机械钻速。

Claims (8)

1、一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，其特征在于在高压射流喷具的脉冲式喷嘴上设置具有亥姆霍兹式振荡腔的射流发生器，该射流发生器是由入口导管出口(3)和亥姆霍兹式振荡腔(4)及振荡腔出口(5)组成。
2、根据权利要求所述的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，其特征在于入口导管（1）与其出口（3）的直径之比＞1；亥姆霍兹式振荡腔（4）与入口导管出口（3）的直径之比≤6；振荡腔（4）高度与入口导管出口（3）的直径之比≤5。
3、根据权利要求1所述的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，其特征在于入口导管出口（3）的过渡面（6）可以是曲面，振荡腔（4）底部的反馈面（8）也可以是曲面。
4、根据权利要求3    所述的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，其特征在于其反馈面（8）既可以是平面，也可以是与过渡面（6）相反形状的曲面。
5、根据权利要求3或4所述的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，其特征在于所说的曲面可以是园锥面。
6、根据权利要求3或4所述的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，其特征在于所说的曲面可以是球面。
7、根据权利要求3或4所述的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，其特征在于所说的曲面可以是双曲面。
8、根据权利要求3或4所述的具有自激振荡气蚀结构的射流发生器，其特征在于所说的曲面可以是抛物面。
CN 91204569 1991-03-30 1991-03-30 一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器 Granted CN2108195U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 91204569 CN2108195U (zh) 1991-03-30 1991-03-30 一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 91204569 CN2108195U (zh) 1991-03-30 1991-03-30 一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2108195U true CN2108195U (zh) 1992-06-24

Family

ID=4914637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 91204569 Granted CN2108195U (zh) 1991-03-30 1991-03-30 一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2108195U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106246652A (zh) * 2015-06-15 2016-12-21 富士胶片株式会社 孔口件、送液装置、涂布装置及光学薄膜的制造方法
CN111550475A (zh) * 2020-03-27 2020-08-18 中国航天空气动力技术研究院 一种用于边界层转捩控制的“⊥”型凹腔结构

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106246652A (zh) * 2015-06-15 2016-12-21 富士胶片株式会社 孔口件、送液装置、涂布装置及光学薄膜的制造方法
CN106246652B (zh) * 2015-06-15 2019-10-18 富士胶片株式会社 孔口件、送液装置、涂布装置及光学薄膜的制造方法
CN111550475A (zh) * 2020-03-27 2020-08-18 中国航天空气动力技术研究院 一种用于边界层转捩控制的“⊥”型凹腔结构
CN111550475B (zh) * 2020-03-27 2021-12-07 中国航天空气动力技术研究院 一种用于边界层转捩控制的“⊥”型凹腔结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101105115B (zh) 水力脉冲空化射流钻井装置及钻头
CN204139968U (zh) 一种钻井用双脉冲水力振荡器
CN106285482A (zh) 自激振荡脉冲增强式内磨钻头
CN202745686U (zh) 一种冲击式螺杆钻具
CN108425626A (zh) 一种投球控制式水力脉冲工具及方法
CN2124339U (zh) 自激振荡气蚀结构射流发生器
CN103157562A (zh) 频率可调的自激脉冲喷嘴
CN203847007U (zh) 自振空化脉冲式喷嘴
CN2108195U (zh) 一种具有自激振荡气蚀结构的射流发生器
CN2256790Y (zh) 新型超声振动—脉冲放电复合加工机
CN111395967A (zh) 一种螺杆激发的水力谐波高倍增强振动器
CN2059182U (zh) 用于高压射流的风琴管喷嘴
CN208024273U (zh) 一种投球控制式水力脉冲工具
CN111810087B (zh) 一种水力大直径分级造穴卸压增透装置及方法
CN101705789A (zh) 水力脉冲空化射流钻井方法
CN211448585U (zh) 一种自激式水力振动工具
CN109252814B (zh) 一种石油开采用钻头
CN1034598C (zh) 流控式振荡喷射装置
CN111395994A (zh) 一种高压水力喷射径向射流洗井装置
CN206346706U (zh) 自旋转反循环脉冲抽汲钻头
CN218226175U (zh) 低压大流量气混自激脉冲双空蚀射流发生装置及清洗装置
CN110714744B (zh) 高压脉冲流体生成装置及使用方法
CN211950445U (zh) 一种高压水力喷射径向射流洗井装置
CN212249853U (zh) 一种可以使用液动潜孔锤钻井工艺用扩大锤头
CN219672599U (zh) 一种油水井解堵增产振动波发生器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C53 Correction of patent for invention or patent application
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: PATENTEE ADDRESS; FROM: NO. 149, TAIAN ROAD, DONGYING CITY, SHANDONG PROVINCE TO: CHANGPINGSHIYOU COLLEGE, BEIJING CITY, 102200

CP03 Change of name, title or address

Address after: 102200 Department of petroleum engineering, Changping Petroleum University (Beijing), Beijing

Patentee after: Petroleum University (Hua Dong)

Address before: No. 149, Tai'an Road, Dongying, Shandong

Patentee before: Petroleum University (Hua Dong)

C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee