阀式正作用液动冲击器的性能参数分析

摘要

液动冲击器简称液动锤，由于其独特的结构和工作原理，使其具有结构简单、适用深孔硬岩钻进等特点，在水文水井、地热井、油气井以及科学深钻中都有良好的应用前景。冲击器的性能参数又是衡量一个冲击器优劣的重要标志，能好好研究并优化其技术参数有非常重要的意义。 本文总结了前人对从液动冲击器的冲击功和冲击频率的测定和计算的方法，对各种方法的利弊进行分析，并在这个基础之上，从液动冲击器的工作原理入手，提出了一种新的分段计算阀式正作用液动冲击器冲击功和冲击频率的方法，并且以YZ-73型液动冲击器为例进行了验证。 本文还对影响液动冲击器的冲击功和冲击频率的液体压力进行了分段分析和计算，并通过试验的方法，测定相关的实验数据，用FLUENT软件对起进行数值仿真模拟，以求获得更准确的性能参数。 在论文的最后，简单的对在冲击作用下的岩石破碎、冲击能量的传播规律和损失、冲锤作用下产生的应力波在传播过程中在各变化截面质点上的速度变化和力的变化规律进行了阐述。

目录

文摘

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第1章引言

1.1选题依据及研究意义

1.2论文研究内容、研究思路

1.2.1主要研究内容

1.2.1研究思路

第2章液动冲击回转钻进技术综述

2.1液动冲击回转钻进技术及应用

2.2国内外的研究发展状况

2.3依然存在的问题及发展前景

2.3.1依然存在的问题

2.3.2发展前景

第3章影响冲击器钻进效率的性能参数

3.1影响液动冲击回转钻进效率的因素

3.1.1所钻岩石的可钻性

3.1.2轴压对钻进效率的影响

3.1.3冲击功对钻进效率的影响

3.1.4冲击频率对液动冲击器破碎岩石速度的影响

3.1.5冲锤的重量、形状以及末速度对岩石破碎速度的影响

3.1.6泵量和液压对钻进效率的影响

3.1.7转速对钻进效率的影响

3.1.8扭转力对钻进速度的影响

3.2冲击回转钻进的冲击功

3.2.1冲击功的定义

3.2.2阀式正作用液动冲击器的工作原理

3.2.3影响冲击功大小的因素

3.2.4冲击功的测定和计算

3.2.5几种冲击功计算和测量方法比较

3.3冲击回转钻进的冲击频率

3.3.1冲击频率

3.2.2冲击频率的影响因素

3.2.3冲击频率的测定和计算

3.2.4一种新的求冲击频率的方法

3.4本章小结

第4章液动冲击器液压分析

4.1冲击器内液压的求解

4.2用FLUENT模拟液压沿程的压力损失

4.2.1 FLUENT简介

4.2.2用FLUENT程序求解问题的步骤

4.3液体流动中的压力损失

4.3.1液流在直管中的沿程压力损失

4.3.2液体的局部压力损失管道

4.3.3液体系统中的总压力损失

4.4实验装置和实验方法

4.4.1主要的实验设备

4.4.2钻杆内液压损失

4.4.3数据的测试和处理

4.5本章小结

第5章冲击功的传播和冲击作用下的岩石破碎

5.1冲击能量的传递和传播规律

5.1.1冲击能量的形式

5.1.2应力波的反射与透射

5.1.3冲击能量的衰减和传递

5.1.4岩石破碎中的能量的损失

5.1.5岩石破碎中的能量的损失

5.2冲击作用下的破碎

5.3本章小结

第六章结论

致谢

参考文献