RU2296894C2 - Method and device for generating oscillation of fluid flow - Google Patents
Method and device for generating oscillation of fluid flow Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296894C2 RU2296894C2 RU2005104558/06A RU2005104558A RU2296894C2 RU 2296894 C2 RU2296894 C2 RU 2296894C2 RU 2005104558/06 A RU2005104558/06 A RU 2005104558/06A RU 2005104558 A RU2005104558 A RU 2005104558A RU 2296894 C2 RU2296894 C2 RU 2296894C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- cavity
- channels
- swirl
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nozzles (AREA)
Abstract
Description
Использование: в технологических процессах, требующих значительных амплитуд колебаний расхода и давления.Usage: in technological processes requiring significant amplitudes of fluctuations in flow and pressure.
Изобретение относится к технике возбуждения колебаний расхода и давления жидкости с помощью гидравлических генераторов и может быть использовано в различных областях техники:The invention relates to techniques for exciting fluid flow and pressure fluctuations using hydraulic generators and can be used in various fields of technology:
при проведении размывочных работ и добычи полезных ископаемых, в различных технологических процессах, требующих интенсивных колебаний расхода и давления жидкости,during washing operations and mining, in various technological processes requiring intense fluctuations in fluid flow and pressure,
для привода механизмов, функционирующих в режиме периодических нагрузок,for driving mechanisms operating in periodic load mode,
для открытого или закрытого гидромассажа в оздоровительных и лечебных целях,for open or closed hydromassage for health and medical purposes,
для обработки водоносных и нефтяных скважин.for the treatment of aquifers and oil wells.
Известны способы генерирования колебаний жидкостного потока, заключающиеся в том, что жидкость подают под избыточным давлением и разделяют на основной и дополнительный автономные потоки, осуществляют закручивание основного потока для образования вихря, а в дополнительном частично стравливают давление и подают на периферию вихря с окружной составляющей скорости, меньшей окружной скорости основного потока, и генератор колебаний для осуществления этого способа (Патент РФ №2087756), который содержит корпус, установленную в нем проточную камеру с каналами закрутки и выходным соплом, напорную магистраль, сообщенную с каналами закрутки, и снабжен центральным телом, установленным в проточной части с зазором относительно ее боковой стенки, дополнительной магистралью с ограничителем расхода, подключенной через зазор между центральным телом и стенкой проточной части.Known methods for generating oscillations of the fluid flow, namely, that the fluid is supplied under excess pressure and is divided into the main and additional autonomous flows, twist the main flow to form a vortex, and in the additional partially release the pressure and feed it to the periphery of the vortex with a peripheral velocity component lower peripheral speed of the main stream, and an oscillation generator for implementing this method (RF Patent No. 2087756), which contains a housing, a flow chamber installed in it Yeru with channels spins and an outlet nozzle, pressure line communicating with the spin channels, and is provided with a central body mounted in the flow tube with clearance relative to its sidewall, with additional manifold flow restrictor connected across the gap between the central body and the wall of the flow part.
Недостатками данного способа и устройства являются низкая энергетика жидкостного потока в дополнительном потоке из-за частичного стравливания давления, что уменьшает амплитуду и ограничивает верхний диапазон частот, а также сужение диапазона эксплуатации по давлению и расходу из-за наличия ограничителя расхода, который обычно обладает нелинейной расходной характеристикой или требуется существенное усложнение конструкции генератора, что ограничивает область его применения.The disadvantages of this method and device are the low energy of the liquid stream in the additional stream due to partial pressure relief, which reduces the amplitude and limits the upper frequency range, as well as the narrowing of the operating range for pressure and flow rate due to the flow limiter, which usually has a nonlinear flow rate characteristic or requires a significant complication of the design of the generator, which limits the scope of its application.
Известен способ генерирования колебаний жидкостного потока, состоящий в том, что жидкость под давлением закручивают, формируя жидкостной вихрь, согласно изобретению создают не менее двух противоположно направленных вихрей, образованных закрученными жидкостными потоками с одинаковым давлением подачи, периферия которых гидравлически связана с полостью с регулируемой упругостью (Патент РФ №2144440, принятый за прототип).A known method of generating oscillations of a fluid flow, consisting in the fact that the fluid is twisted under pressure to form a fluid vortex, according to the invention create at least two oppositely directed vortices formed by swirling fluid flows with the same supply pressure, the periphery of which is hydraulically connected with a cavity with adjustable elasticity ( RF patent No. 2144440, adopted as a prototype).
Известен гидравлический генератор колебаний, содержащий 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, согласно изобретению 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 №214440, принятый за прототип).A hydraulic oscillation generator is known, comprising a housing with a swirl chamber, swirl channels, an outlet 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, according to the invention, is provided with a cavity with adjustable elasticity in communication with the swirl 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 vortex chamber with mutually opposite swirl and soy orientation ineny with pressure line (RF Patent №214440, taken as a prototype).
Недостатками этих способа и устройства является низкая эффективность генерирования колебаний, так как жидкостные вихри с различной закруткой закручиваются в общей камере, и, взаимодействуя между собой, уменьшают суммарную скорость, а следовательно, и суммарную скорость истечения.The disadvantages of this method and device is the low efficiency of oscillation generation, since liquid vortices with different swirls twist in a common chamber, and interacting with each other, reduce the total speed, and therefore the total flow rate.
Задачей данного изобретения является повышение эффективности генерирования колебаний за счет увеличения амплитуды колебаний давления и расхода и расширения области применения генераторов.The objective of the invention is to increase the efficiency of oscillation generation by increasing the amplitude of pressure and flow fluctuations and expanding the scope of generators.
Задача изобретения достигается тем, что в известном способе генерирования колебаний жидкостного потока, состоящем в том, что жидкость под давлением закручивают, создают не менее двух противоположно направленных вихрей, образованных закрученными жидкостными потоками с одинаковым давлением подачи, согласно изобретению закрученные жидкостные потоки разделяют промежуточным соплом центробежной форсунки, и периферию одного из них связывают с полостью с регулируемой упругостью, а другой - с выходным соплом.The objective of the invention is achieved by the fact that in the known method of generating oscillations of the fluid flow, consisting in the fact that the fluid under pressure swirl, create at least two oppositely directed vortices formed by swirling fluid flows with the same supply pressure, according to the invention, swirling fluid flows are separated by an intermediate centrifugal nozzle nozzles, and the periphery of one of them is associated with a cavity with adjustable elasticity, and the other with an outlet nozzle.
Задача изобретения достигается также тем, что в гидравлическом генераторе колебаний, содержащем 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, полость с регулируемой упругостью, согласно изобретению зазор соединен с соплом центробежной форсунки, имеющей каналы закрутки противоположной ориентации каналам выходного сопла и сообщенной с полостью с регулируемой упругостью.The objective of the invention is also achieved by the fact that in a hydraulic oscillator containing a housing with a swirl 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, a cavity with adjustable elasticity, according to the invention, the gap is connected to the nozzle of a centrifugal nozzle having twist channels of opposite orientation to the channels of the output nozzle and in communication with a cavity with adjustable elasticity.
В некоторых вариантах исполнения генератора каналы закрутки могут быть выполнены винтовыми. При этом направление винтовых каналов должно быть таковым, чтобы обеспечить различную закрутку жидкостных вихрей. Роль полости с упругостью в этом случае играет податливость самой трубы с находящейся в ней жидкостью. Для уменьшения длины полости с упругостью целесообразно разместить в трубе пережатые упругие трубы с газом для обеспечения распределенной по длине трубы податливости.In some versions of the generator, the swirl channels can be made screw. In this case, the direction of the helical channels should be such as to ensure different swirling of the liquid vortices. The role of a cavity with elasticity in this case is played by the ductility of the pipe itself with the liquid in it. To reduce the length of the cavity with elasticity, it is advisable to place clamped elastic pipes with gas in the pipe to ensure flexibility over the length of the pipe.
В предложенном способе реализуется новый механизм возникновения автоколебаний жидкостного потока. Благодаря введению промежуточного сопла центробежной форсунки в полости с регулируемой упругостью повышается давление, создаваемое жидкостным вихрем в вихревой камере, который дополнительно поджат через промежуточное сопло центробежной форсунки жидкостным вихрем камеры закручивания. Это позволяет значительно увеличить амплитуду колебаний давления и расхода. Когда давление в полости с регулируемой упругостью увеличится до такого значения, что жидкостной поток направится через промежуточное сопло центробежной форсунки к камере закручивания, смешается с жидкостным вихрем противоположной закрутки и значительно понизит давление в камере закручивания, тогда жидкость из полости с регулируемой упругостью устремится к выходному соплу, что значительно увеличит суммарный расход жидкости через выходное сопло. Значительный отток жидкости из полости с регулируемой упругостью уменьшит давление в этой полости, что вызовет новый приток жидкости в эту полость, восстановление жидкостного вихря в камере закручивания и новый рост давления в полости с регулируемой упругостью. Нестационарное течение в форсунке циклически повторяется.The proposed method implements a new mechanism for the occurrence of self-oscillations of a liquid flow. Due to the introduction of the intermediate nozzle of the centrifugal nozzle into the cavity with adjustable elasticity, the pressure created by the liquid vortex in the vortex chamber increases, which is additionally pressed through the intermediate nozzle of the centrifugal nozzle by the liquid vortex of the swirl chamber. This can significantly increase the amplitude of pressure and flow fluctuations. When the pressure in the cavity with adjustable elasticity increases to such a value that the liquid flow goes through the intermediate nozzle of the centrifugal nozzle to the swirl chamber, mixes with the liquid swirl of the opposite swirl and significantly reduces the pressure in the swirl chamber, then the fluid from the cavity with adjustable elasticity rushes to the outlet nozzle , which will significantly increase the total fluid flow rate through the outlet nozzle. A significant outflow of fluid from a cavity with adjustable elasticity will reduce the pressure in this cavity, which will cause a new flow of fluid into this cavity, the restoration of the fluid vortex in the swirl chamber and a new increase in pressure in the cavity with adjustable elasticity. Unsteady flow in the nozzle is cyclically repeated.
На фиг.1 представлена схема генератора для реализации предлагаемого способа.Figure 1 presents a diagram of a generator for implementing the proposed method.
На фиг.2 - вариант выполнения схемы генератора с винтовыми завихривающими каналами.Figure 2 is an embodiment of a generator circuit with helical swirl channels.
На фиг.3 - вариант выполнения полости с регулируемой упругостью в виде трубы, заполненной жидкостью.Figure 3 is an embodiment of a cavity with adjustable elasticity in the form of a pipe filled with liquid.
На фиг 4 - вариант выполнения полости с регулируемой упругостью, заполненной жидкостью, в которой равномерно по длине распределены пережатые упругие трубы с газом.In Fig. 4, an embodiment of a cavity with adjustable elasticity filled with a liquid, in which clamped elastic pipes with gas are evenly distributed along the length.
Гидродинамический генератор колебаний содержит корпус 1, установленную в нем вихревую камеру 2 с каналами закрутки 3 и выходным соплом 4, напорную магистраль 5, сообщенную с каналами закрутки 3.The hydrodynamic oscillation generator comprises a housing 1, a swirl chamber 2 installed therein with
В вихревой камере 2 установлено центральное тело 6 с зазором 7 относительно ее боковой стенки. Генератор имеет промежуточное сопло центробежной форсунки 8, отделяющее камеру закручивания 9 от вихревой камеры 2. В центре камеры закручивания 9 и промежуточного сопла центробежной форсунки 8 располагается центральное тело 10. В камере закручивания 9 имеются каналы закрутки 11, направление закрутки которой противоположно каналам 3. С одной стороны камера закручивания 9 соединена с вихревой камерой 2 зазором 12, образованным промежуточным соплом центробежной форсунки 8 и центральным телом 10, а с другой стороны соединена с полостью, имеющей регулируемую упругость 13 через зазор 14, образованный камерой закручивания 9 и центральным телом 10. Для расширения диапазона рабочих частот колебаний в полости регулируемой упругости 13 располагается дополнительная полость с раскрученной упругостью 15.In the vortex chamber 2, a
Способ осуществляется следующим образом. Жидкость подают под избыточным давлением по напорной магистрали и с помощью каналов и закручивают жидкость, образуя вихрь в вихревой камере 2 и с помощью каналов 11 в камере закручивания 9 (фиг.1 и фиг.2). Истечение жидкости из камеры закручивания 9 через промежуточное сопло центробежной форсунки 8 в вихревую камеру 2 и далее в сопло 4 тормозит жидкостной вихрь в вихревой камере 2.The method is as follows. The liquid is supplied under overpressure along the pressure line and with the help of channels and swirl the liquid, forming a vortex in the vortex chamber 2 and using channels 11 in the swirl chamber 9 (Fig. 1 and Fig. 2). The outflow of fluid from the swirling chamber 9 through the intermediate nozzle of the centrifugal nozzle 8 into the vortex chamber 2 and then into the nozzle 4 inhibits the liquid vortex in the vortex chamber 2.
Жидкостной вихрь в вихревой камере 2 создает давление, препятствующее потоку из камеры закручивания 9. Давление в камере закручивания возрастает, возрастает давление и в полости с регулируемой упругостью 13. В этой полости происходит накопление жидкости с повышенным давлением. Наконец давление достигает такого значения, при котором поток устремляется через промежуточное сопло центробежной форсунки 8 в вихревую камеру 2, размывает жидкостной вихрь в этой камере, созданный каналами 3 и истекающий из сопла 4, понижается давление в вихревой камере 2, что вызывает большой приток жидкости из полости 13 и камеры закручивания 9. Давление в полости с регулируемой упругостью 13 уменьшается, уменьшается и расход через промежуточное сопло центробежной форсунки 8. Восстанавливается жидкостной вихрь в вихревой камере 2; увеличивается давление в вихревой камере 2; возрастает давление в полости с регулируемой упругостью 13. Далее цикл повторяется.The liquid vortex in the vortex chamber 2 creates a pressure that impedes the flow from the swirl chamber 9. The pressure in the swirl chamber increases, and the pressure in the cavity with
Гидродинамический генератор колебаний работает следующим образом. Жидкость от насоса напорной магистрали 5 подается через каналы закрутки 3 в вихревую камеру 2 и через каналы закрутки 11 в камеру закручивания 9. Из вихревой камеры 2 жидкостной поток через сопло 4 поступает на слив. Жидкостной поток, истекающий через каналы закрутки 11, поступает в полость с регулируемой упругостью 13. Поступлению жидкости из камеры закручивания 9 через промежуточное сопло 8 центробежной форсунки в вихревую камеру 2 препятствует высокое давление в вихревой камере 2. Происходит рост давления в полости с регулируемой упругостью 13 из-за притока в нее жидкости. При достижении определенного значения жидкость из полости с регулируемой упругостью 13, истекающая из каналов закрутки 11 через промежуточное сопло 8 центробежной форсунки, поступает в вихревую камеру 2, смешивается с потоком жидкости, истекающей из каналов закрутки 3, увеличивая суммарный расход через выходное сопло 4. Увеличенный отток жидкости из полости с регулируемой упругостью 13 вызывает уменьшение давления в ней. Жидкость, истекающая из каналов закрутки 11 с регулируемой упругостью, прекращает течь через промежуточное сопло центробежной форсунки 8 и направляется в полость с регулируемой упругостью 13, расход жидкости через выходное сопло уменьшается. Увеличение притока жидкости в полость с регулируемой упругостью 13 вызывает увеличение давления в ней. Работа циклически повторяется.Hydrodynamic oscillator operates as follows. The fluid from the pressure line pump 5 is fed through the
Использование изобретения позволяет повысить амплитуду колебаний давления и расхода, повысить эксплуатационные характеристики оборудования, расширить область применения.The use of the invention allows to increase the amplitude of pressure and flow fluctuations, to increase the operational characteristics of equipment, to expand the scope.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005104558/06A RU2296894C2 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Method and device for generating oscillation of fluid flow |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005104558/06A RU2296894C2 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Method and device for generating oscillation of fluid flow |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2296894C2 true RU2296894C2 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=38000518
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005104558/06A RU2296894C2 (en) | 2005-02-21 | 2005-02-21 | Method and device for generating oscillation of fluid flow |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2296894C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464456C2 (en) * | 2010-12-03 | 2012-10-20 | Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр РАН | Method and device to generate pressure oscillations in fluid flow |
RU2533525C1 (en) * | 2014-01-22 | 2014-11-20 | Рустэм Наифович Камалов | Method of fluid flow vibration generation and vibration generator for method implementation |
RU2574651C1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-02-10 | Валерий Петрович Дыбленко | Downhole equipment for polyfrequency wave treatment of bottom-hole zone of productive formation and flowrate oscillations generator for that |
RU2635740C1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-11-15 | Рустэм Наифович Камалов | Method of liquid flow oscillations production and hydrodynamic oscillations generator |
-
2005
- 2005-02-21 RU RU2005104558/06A patent/RU2296894C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2464456C2 (en) * | 2010-12-03 | 2012-10-20 | Учреждение Российской академии наук Казанский научный центр РАН | Method and device to generate pressure oscillations in fluid flow |
RU2533525C1 (en) * | 2014-01-22 | 2014-11-20 | Рустэм Наифович Камалов | Method of fluid flow vibration generation and vibration generator for method implementation |
WO2015112052A1 (en) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | Рустэм Наифович КАМАЛОВ | Method for generating vibrations and generator for the implementation thereof |
RU2574651C1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-02-10 | Валерий Петрович Дыбленко | Downhole equipment for polyfrequency wave treatment of bottom-hole zone of productive formation and flowrate oscillations generator for that |
RU2635740C1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-11-15 | Рустэм Наифович Камалов | Method of liquid flow oscillations production and hydrodynamic oscillations generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2296894C2 (en) | Method and device for generating oscillation of fluid flow | |
CN105149123B (en) | One kind splits erosion jet nozzle under water | |
KR101100801B1 (en) | Hydrodynamic cavitation apparatus | |
RU2267364C1 (en) | Method of generation of oscillations of a fluid flow and a hydrodynamic generator of the oscillations | |
RU2144440C1 (en) | Method of excitation of liquid flow oscillations and hydrodynamic oscillator | |
WO2014109674A1 (en) | Method for generating vibrations in a liquid flow and hydrodynamic generator | |
RU2087756C1 (en) | Method and device for generating oscillation of fluid flow | |
RU2175718C2 (en) | Equipment to treat face zone of pool and hydrodynamic generator of flow rate variations for it | |
RU2318115C2 (en) | Device for hydrocavitational productive bed and screen treatment | |
RU2533525C1 (en) | Method of fluid flow vibration generation and vibration generator for method implementation | |
RU2310078C2 (en) | Pulsed liquid jet generation method and device | |
CN109201360A (en) | A kind of double rank high-pressure water jet self-vibration spray nozzle devices | |
RU2560866C1 (en) | Method of oscillations generation of liquid flow and generator of flow oscillations | |
RU2572250C2 (en) | Method and device with ring for generation of pressure waves at bottom of well | |
RU2563903C1 (en) | Device for cleaning and recovery of serviceability of water-bearing and oil-and-gas wells | |
RU2603306C1 (en) | Hydrodynamic cavitator | |
RU97107521A (en) | WELL-EQUIPMENT FOR PROCESSING THE BOTTOM-HOLE ZONE AND A HYDRODYNAMIC EXPENDITURE GENERATOR FOR IT | |
RU63714U1 (en) | Borehole Hydroacoustic Generator | |
RU2153578C1 (en) | Device for wave treatment of bottom-hole formation zone | |
RU2281389C2 (en) | Vibratory device for vibro-wave production bed and well screen treatment | |
RU2231004C1 (en) | Rotary cavitation pump-heat generator | |
SU1257305A1 (en) | Hydrodynamic oscillator | |
US3153530A (en) | Apparatus for generating and transmitting sonic vibrations | |
EA014266B1 (en) | Device and method for generating liquid flow oscillations | |
RU2168007C2 (en) | Device for wave treatment of formation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080222 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20101110 |
|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20141117 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170222 |