EA014266B1 - Device and method for generating liquid flow oscillations - Google Patents
Device and method for generating liquid flow oscillations Download PDFInfo
- Publication number
- EA014266B1 EA014266B1 EA200901383A EA200901383A EA014266B1 EA 014266 B1 EA014266 B1 EA 014266B1 EA 200901383 A EA200901383 A EA 200901383A EA 200901383 A EA200901383 A EA 200901383A EA 014266 B1 EA014266 B1 EA 014266B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- flow
- chamber
- additional line
- oscillations
- line
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pipe Accessories (AREA)
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидравлических генераторов колебаний скорости и давления жидкости и может быть использовано в нефтепромысловом оборудовании при освоении и повышении продуктивности нефтегазосодержащих пластов.The invention relates to the field of hydraulic generators of fluctuations in the speed and pressure of a liquid and can be used in oilfield equipment when developing and increasing the productivity of oil and gas reservoirs.
Известен способ генерирования колебаний жидкостного потока, заключающийся в том, что жидкость подают под избыточным давлением и закручивают, образуя жидкостный вихрь, жидкость до закручивания разделяют на основной и дополнительный автономные потоки, осуществляют закручивание основного потока, а в дополнительном потоке частично стравливают давление и подают его на периферию жидкостного вихря основного потока с окружной составляющей скорости, меньшей окружной составляющей скорости основного потока. Гидравлический генератор колебаний для реализации этого способа содержит корпус, установленную в нем проточную камеру с каналами закрутки и выходным соплом и напорную магистраль, сообщенную с каналами закрутки, генератор снабжен центральным телом, установленным в проточной камере с зазором относительно ее боковой стенки, дополнительной магистралью с ограничителем расхода, подключенной через ограничитель расхода к напорной магистрали и сообщенной с соплом через зазор между центральным телом и стенкой проточной камеры (патент РФ № 2087756, кл. Р15В 21/12, 1994).A known method of generating oscillations of the fluid flow, namely, that the fluid is supplied under excess pressure and twisted, forming a fluid vortex, the fluid is divided into the main and additional autonomous flows before twisting, the main flow is twisted, and the pressure is partially vented in the additional flow and supplied to the periphery of the liquid vortex of the main stream with a peripheral velocity component less than the peripheral velocity component of the main stream. A hydraulic oscillation generator for implementing this method comprises a housing, a flow chamber installed therein with swirl channels and an output nozzle, and a pressure line connected to swirl channels, the generator is equipped with a central body installed in the flow chamber with a gap relative to its side wall, an additional highway with a limiter flow connected through a flow limiter to the pressure line and communicated with the nozzle through the gap between the Central body and the wall of the flow chamber (RF patent No. 20877 56, CL P15B 21/12, 1994).
Недостатками известных способа генерирования колебаний жидкостного потока и устройства реализации этого способа является низкая энергетика жидкостного потока генератора из-за частичного стравливания давления в дополнительном потоке, что вызывает сужение диапазона эксплуатации по амплитудам выходного давления и расхода.The disadvantages of the known method of generating oscillations of the liquid flow and the device for implementing this method is the low energy of the liquid flow of the generator due to partial pressure relief in the additional stream, which causes a narrowing of the operating range in terms of the amplitudes of the output pressure and flow rate.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ генерирования колебаний жидкостного потока, заключающийся в том, что жидкость под давлением закручивают, формируя жидкостный вихрь, создают не менее двух противоположно направленных вихрей, образованных закрученными жидкостными потоками с одинаковым давлением подачи, периферия которых гидравлически связана с полостью с регулируемой упругостью. Гидравлический генератор колебаний для реализации этого способа содержит корпус с вихревой камерой, каналы закрутки, выходное сопло, напорную магистраль, соединенную с каналами закрутки, и установленное в вихревой камере с зазором относительно боковой стенки центральное тело. Генератор снабжен полостью с регулируемой упругостью, сообщенной с вихревой камерой и через упомянутый зазор с выходным соплом, а каналы закрутки выполнены по крайней мере в двух плоскостях сечения вихревой камеры с взаимно противоположной ориентацией закрутки и соединены с напорной магистралью (патент РФ № 2144440, кл. В06В 1/20, 1994).The closest to the invention in technical essence and the achieved result is a method of generating fluid flow oscillations, which consists in the fact that the fluid under pressure is swirling, forming a fluid vortex, create at least two oppositely directed vortices formed by swirling fluid flows with the same supply pressure, the periphery of which hydraulically connected to a cavity with adjustable elasticity. A hydraulic oscillation generator for implementing this method comprises a body with a vortex chamber, swirl channels, an output nozzle, a pressure line connected to swirl channels, and a central body installed in the swirl chamber with a gap relative to the side wall. The generator is provided with a cavity with adjustable elasticity in communication with the vortex chamber and through the said gap with the outlet nozzle, and the swirl channels are made in at least two cross-sectional planes of the swirl chamber with mutually opposite swirl orientation and are connected to the pressure line (RF patent No. 2144440, cl. B06B 1/20, 1994).
Недостатком данного способа генерирования колебаний жидкостного потока и устройства реализации этого способа является низкая энергетика жидкостного потока генератора, что не позволяет увеличить амплитуду колебаний давления и расхода.The disadvantage of this method of generating oscillations of the liquid flow and the device for implementing this method is the low energy of the liquid flow of the generator, which does not allow to increase the amplitude of the pressure and flow fluctuations.
Задачей изобретения является усовершенствование конструкции гидравлического генератора колебаний и способа генерирования колебаний, реализуемого с помощью данного генератора.The objective of the invention is to improve the design of a hydraulic oscillation generator and a method of generating oscillations implemented using this generator.
Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в повышении эффективности генерирования колебаний за счет увеличения амплитуды колебаний давления и расхода.The technical result achieved by using the invention is to increase the efficiency of oscillation generation by increasing the amplitude of pressure and flow fluctuations.
Указанный результат достигается тем, что гидравлический генератор колебаний жидкостного потока, содержащий корпус с проточной камерой и каналами закрутки, выходное сопло, напорную магистраль, соединенную с каналами закрутки, установленное в проточной камере центральное тело, упругую камеру, сообщенную с проточной камерой, согласно изобретению имеет дополнительную магистраль и тангенциальные каналы, соединяющие дополнительную магистраль с проточной камерой, при этом тангенциальные каналы выполнены сужающимися в направлении от дополнительной магистрали к проточной камере, а дополнительная магистраль сообщена с упругой камерой.The specified result is achieved in that the hydraulic oscillator of the fluid flow, comprising a housing with a flow chamber and swirl channels, an output nozzle, a pressure line connected to swirl channels, a central body installed in the flow chamber, an elastic chamber in communication with the flow chamber, according to the invention has additional line and tangential channels connecting the additional line with the flow chamber, while the tangential channels are made tapering in the direction from the additional body line to the flow chamber, and an additional line is in communication with the elastic chamber.
В упругой камере установлена диафрагма, разделяющая камеру на две части, одна из которых заполнена рабочей жидкостью, а другая - газом.A diaphragm is installed in the elastic chamber, dividing the chamber into two parts, one of which is filled with a working fluid, and the other with gas.
Диафрагма подпружинена с помощью пружины.The diaphragm is spring-loaded with a spring.
Дополнительная магистраль соединена с напорной магистралью с помощью по меньшей мере одного отверстия.The additional line is connected to the pressure line through at least one hole.
Тангенциальные каналы имеют форму спирали Архимеда.The tangential channels are in the form of a spiral of Archimedes.
В способе генерирования колебаний жидкостного потока, осуществляемом с использованием гидравлического генератора колебаний, включающем подачу рабочей жидкости под давлением в проточную камеру (2), ее циркуляцию из проточной камеры (2) в упругую камеру (10) и обратно с последующим отводом потока рабочей жидкости с генерированными в нем колебаниями в дополнительную магистраль (8), закручивание указанного потока и формирование жидкостного вихря согласно изобретению на периферию указанного вихря периодически подают из дополнительной магистрали (8) через сужающиеся тангенциальные каналы (9) дополнительный поток рабочей жидкости с направлением закручивания, противоположным направлению закручивания ее основного потока.In the method of generating oscillations of the fluid flow, carried out using a hydraulic oscillation generator, comprising supplying the working fluid under pressure to the flow chamber (2), circulating it from the flow chamber (2) to the elastic chamber (10) and then returning the flow of the working fluid with the oscillations generated therein to the additional line (8), twisting the specified stream and forming a liquid vortex according to the invention, is periodically fed from the additional line to the periphery of the specified vortex ali (8) through a tapered tangential channels (9) an additional stream of working fluid with the direction of twist opposite to the twist direction of its main flow.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен схематический продольный разрез гидравлического генератора колебаний; на фиг. 2 - сечение А-А по каналам закрутки рабочей жидкости из напорной магистрали;The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a schematic longitudinal section through a hydraulic oscillation generator; in FIG. 2 - section AA through the swirl channels of the working fluid from the pressure line;
- 1 014266 на фиг. 3 - сечение Б-Б по каналам закрутки рабочей жидкости из дополнительной магистрали;- 1 014266 in FIG. 3 - section BB along the swirl channels of the working fluid from the additional line;
на фиг. 4 - схематический продольный разрез гидравлического генератора колебаний, дополнительная магистраль которого соединена с основной магистралью (сечение В-В);in FIG. 4 is a schematic longitudinal section of a hydraulic oscillation generator, an additional line of which is connected to the main line (section BB);
на фиг. 5 - сечение Г -Г гидравлического генератора колебаний, дополнительная магистраль которого соединена с основной магистралью, по каналам закрутки рабочей жидкости из дополнительной магистрали.in FIG. 5 is a section Г-Г of a hydraulic oscillation generator, the additional line of which is connected to the main line, through the channels for swirling the working fluid from the additional line.
Гидравлический генератор колебаний жидкостного потока содержит корпус 1 с проточной камерой 2 и каналами закрутки 3, выходное сопло 5, напорную магистраль 4, соединенную с каналами закрутки 3, установленное в проточной камере 2 центральное тело 6, упругую камеру 10, сообщенную с проточной камерой. Гидравлический генератор колебаний имеет дополнительную магистраль 8 и тангенциальные каналы 9, соединяющие дополнительную магистраль 8 с проточной камерой 2, при этом тангенциальные каналы 9 выполнены сужающимися в направлении от дополнительной магистрали 8 к проточной камере 2, а дополнительная магистраль 8 сообщена с упругой камерой 10. Проточная камера 2 имеет боковую стенку 7.The hydraulic fluid flow oscillation generator comprises a housing 1 with a flow chamber 2 and swirl channels 3, an output nozzle 5, a pressure line 4 connected to swirl channels 3, a central body 6 installed in the flow chamber 2, an elastic chamber 10 in communication with the flow chamber. The hydraulic oscillation generator has an additional line 8 and tangential channels 9 connecting the additional line 8 with the flow chamber 2, while the tangential channels 9 are made tapering in the direction from the additional line 8 to the flow chamber 2, and the additional line 8 is in communication with the elastic chamber 10. Flow chamber 2 has a side wall 7.
В упругой камере 10 установлена диафрагма 11, разделяющая камеру 10 на две части, одна из которых 12 заполнена рабочей жидкостью, а другая 13 - газом.A diaphragm 11 is installed in the elastic chamber 10, dividing the chamber 10 into two parts, one of which 12 is filled with a working fluid, and the other 13 is filled with gas.
Диафрагма 11 подпружинена с помощью пружины 14.The diaphragm 11 is spring-loaded with a spring 14.
Дополнительная магистраль 8 соединена с напорной магистралью 4 с помощью по меньшей мере одного отверстия 15.The additional line 8 is connected to the pressure line 4 using at least one hole 15.
Тангенциальные каналы 9 имеют форму спирали Архимеда.The tangential channels 9 are in the form of a spiral of Archimedes.
Генерирование колебаний жидкостного потока осуществляется следующим образом.The generation of fluid flow oscillations is as follows.
Рабочую жидкость подают под избыточным давлением по напорной магистрали 4 и с помощью каналов 3 закручивают, создавая вихри в сечении А-А. Из проточной камеры 2 через тангенциальные каналы 9 жидкость поступает в дополнительную магистраль 8 и через нее в упругую камеру 10. Под действием напора жидкости повышается давление в камере 10, диафрагма перемещается, сжимая пружину 14. Заполнение камеры 10 жидкостью и увеличение в ней давления противодействует увеличению давления в проточной камере 2 в сечении А-А, в результате чего происходит отток жидкости из упругой камеры 10.The working fluid is supplied under overpressure along the pressure line 4 and with the help of channels 3 they are twisted, creating vortices in section AA. From the flow chamber 2 through the tangential channels 9, the liquid enters the additional line 8 and through it into the elastic chamber 10. Under the action of the pressure of the liquid, the pressure in the chamber 10 rises, the diaphragm moves, compressing the spring 14. Filling the chamber 10 with liquid and increasing the pressure in it counteracts the increase pressure in the flow chamber 2 in section AA, as a result of which the outflow of liquid from the elastic chamber 10 occurs.
Жидкость из упругой камеры 10 поступает в дополнительную магистраль 8, а из нее через каналы 9 в проточную камеру 2, что ведет к возмущению вихрей в сечениях Б-Б и А-А. При этом дополнительный поток, поступающий через каналы 9, имеет направление закручивания, противоположное направлению закручивания основного потока, поступающего через каналы 3. Происходит смешение вихрей, образованных потоками в сечениях А-А и Б-Б. При смешении этих вихрей в камере 2 образуется жидкостный вихрь, усиливающий флуктуации расхода в упругой камере 10. Когда жидкость движется из камеры 10 к области жидкостного вихря со стороны выходного сопла 5, происходит интенсивное размывание вихря, приводящее к уменьшению давления. В связи с падением давления на жидкостном вихре происходит дополнительное увеличение расхода в напорной магистрали 4. Отток жидкости из камеры 10 вызывает падение в ней давления и последующее движение жидкости в обратном направлении, при этом в вихре в области сопла 5 возрастает суммарная циркуляция, т.к. доля жидкости с противоположной закруткой уменьшается. Это приводит к возрастанию давления в жидкостном вихре и увеличению сопротивления для протекания жидкости, что ведет к усилению движения жидкости в обратном направлении и повышению давления в упругой камере 10. Далее цикл повторяется.The fluid from the elastic chamber 10 enters the additional line 8, and from it through the channels 9 to the flow chamber 2, which leads to the perturbation of the vortices in sections B-B and A-A. In this case, the additional flow entering through the channels 9 has a swirling direction opposite to the swirling direction of the main flow entering through the channels 3. The vortices formed by the flows in sections A-A and B-B are mixed. When these vortices are mixed in the chamber 2, a liquid vortex is formed, which enhances the flow fluctuations in the elastic chamber 10. When the liquid moves from the chamber 10 to the region of the liquid vortex from the side of the outlet nozzle 5, the vortex is extensively washed away, resulting in a decrease in pressure. In connection with the pressure drop on the liquid vortex, there is an additional increase in flow in the pressure line 4. The outflow of liquid from the chamber 10 causes a pressure drop in it and the subsequent movement of the liquid in the opposite direction, while the total circulation increases in the vortex in the region of the nozzle 5, because . the proportion of fluid with the opposite swirl decreases. This leads to an increase in pressure in the liquid vortex and an increase in resistance for the flow of liquid, which leads to increased movement of the liquid in the opposite direction and an increase in pressure in the elastic chamber 10. Next, the cycle repeats.
За счет выполнения тангенциальных каналов 9 сужающимися по направлению от дополнительной магистрали к проточной камере достигается разгон потока и его поступление в проточную камеру с высокой скоростью и большим запасом кинетической энергии. Наличие дополнительной магистрали 8 обеспечивает возможность закрутки потока рабочей жидкости, поступающей из нее в проточную камеру 2, с направлением, противоположным направлению вращения потока, поступающего из магистрали 4. За счет большого запаса кинетической энергии потока, поступающего из дополнительной магистрали, и противоположного направления закрутки потоков происходит существенное увеличение амплитуды колебаний давления и расхода рабочей жидкости на выходе гидравлического генератора колебаний из сопла 5.Due to the implementation of the tangential channels 9 tapering in the direction from the additional line to the flow chamber, the flow is accelerated and it enters the flow chamber with a high speed and a large supply of kinetic energy. The presence of an additional line 8 makes it possible to swirl the flow of the working fluid coming from it into the flow chamber 2, with a direction opposite to the direction of rotation of the stream coming from the line 4. Due to the large supply of kinetic energy of the stream coming from the additional line, and the opposite direction of swirling the flows there is a significant increase in the amplitude of pressure fluctuations and flow rate of the working fluid at the output of the hydraulic oscillation generator from the nozzle 5.
Соединение дополнительной магистрали 8 с напорной магистралью 4 с помощью отверстий 15 позволяет увеличить интенсивность вихреобразования и амплитуду колебаний давления и расхода рабочей жидкости.The connection of the additional line 8 with the pressure line 4 using the holes 15 allows you to increase the intensity of the vortex and the amplitude of the pressure and flow rate of the working fluid.
Claims (6)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KZ20091026 | 2009-08-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA014266B1 true EA014266B1 (en) | 2010-10-29 |
| EA200901383A1 EA200901383A1 (en) | 2010-10-29 |
Family
ID=43088233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200901383A EA200901383A1 (en) | 2009-08-10 | 2009-09-25 | METHOD FOR GENERATING FLUID FLOW VIBRATIONS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA200901383A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110479570A (en) * | 2019-08-01 | 2019-11-22 | 烟台中宇航空液压有限公司 | A kind of hydraulic vibration exciter |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3768520A (en) * | 1972-04-06 | 1973-10-30 | Westinghouse Electric Corp | Fluidic high pressure hydraulic pulsator |
| RU2144440C1 (en) * | 1998-08-24 | 2000-01-20 | Дыбленко Валерий Петрович | Method of excitation of liquid flow oscillations and hydrodynamic oscillator |
| RU2267364C1 (en) * | 2004-04-30 | 2006-01-10 | Валерий Петрович Дыбленко | Method of generation of oscillations of a fluid flow and a hydrodynamic generator of the oscillations |
| RU2310078C2 (en) * | 2005-02-21 | 2007-11-10 | Рустэм Наифович Камалов | Pulsed liquid jet generation method and device |
-
2009
- 2009-09-25 EA EA200901383A patent/EA200901383A1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3768520A (en) * | 1972-04-06 | 1973-10-30 | Westinghouse Electric Corp | Fluidic high pressure hydraulic pulsator |
| RU2144440C1 (en) * | 1998-08-24 | 2000-01-20 | Дыбленко Валерий Петрович | Method of excitation of liquid flow oscillations and hydrodynamic oscillator |
| RU2267364C1 (en) * | 2004-04-30 | 2006-01-10 | Валерий Петрович Дыбленко | Method of generation of oscillations of a fluid flow and a hydrodynamic generator of the oscillations |
| RU2310078C2 (en) * | 2005-02-21 | 2007-11-10 | Рустэм Наифович Камалов | Pulsed liquid jet generation method and device |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110479570A (en) * | 2019-08-01 | 2019-11-22 | 烟台中宇航空液压有限公司 | A kind of hydraulic vibration exciter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA200901383A1 (en) | 2010-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN204571851U (en) | A kind of pulse jet nozzle | |
| CN204638182U (en) | A kind of cavitation generator | |
| CN201083177Y (en) | Draft tube | |
| CN104131942A (en) | Multi-stage water turbine with super-low specific speed for industrial fluid high excessive pressure recovery | |
| CN103670887A (en) | Hydraulic machine and method of operating same | |
| CN208599508U (en) | Micro-nano bubble generator | |
| EA014266B1 (en) | Device and method for generating liquid flow oscillations | |
| RU2296894C2 (en) | Method and device for generating oscillation of fluid flow | |
| RU2511888C1 (en) | Method to generate oscillations of liquid flow and hydrodynamic generator of oscillations for its realisation | |
| CN214170483U (en) | Hydraulic self-excitation type surge valve and oscillator comprising same | |
| RU173966U1 (en) | VORTEX GAS SEPARATOR | |
| CN208711459U (en) | Bubble generator | |
| RU2533525C1 (en) | Method of fluid flow vibration generation and vibration generator for method implementation | |
| CN105221476A (en) | A kind of off-design behaviour centrifugal pump Hydraulic Design Method | |
| RU2144440C1 (en) | Method of excitation of liquid flow oscillations and hydrodynamic oscillator | |
| CN215842026U (en) | Device for oil-gas-water-solid multiphase separation of thickened oil | |
| CN212177094U (en) | Hydraulic pulse vibration device | |
| RU2660972C1 (en) | Vortex gas sector | |
| CN111255400A (en) | Hydraulic pulse vibrator | |
| KR20210096489A (en) | Microbubble generator | |
| RU140567U1 (en) | Vortex Oscillator | |
| RU102075U1 (en) | HYDRODYNAMIC GENERATOR OF FLUID FLOW OSCILLATIONS | |
| RU2310078C2 (en) | Pulsed liquid jet generation method and device | |
| RU2560866C1 (en) | Method of oscillations generation of liquid flow and generator of flow oscillations | |
| CN103278028A (en) | Steam jet heater |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KZ RU |