射流式脉冲短节活塞换向优化设计

摘要

射流式脉冲短节是射流式水力振荡器核心部件,活塞换向是射流式脉冲短节稳定工作的关键.针对射流式脉冲短节活塞换向稳定性问题,研究了活塞与活塞杆在上、下死点位置换向过程的动力学特征,优化了活塞杆与节流盘结构.研究结果表明,射流式脉冲短节活塞位于下死点时,节流盘过流面积最小,活塞换向阻力最大,严重阻碍活塞与活塞杆稳定换向;之后对活塞杆与节流盘结构进行了改进,基本消除了活塞位于下死点位置时的换向阻力,提高了射流式脉冲器短节工作的稳定性;最后通过地面试验验证了活塞换向优化的可靠性,同时还发现新结构可以降低工具压降,提高压力波幅值.文章研究揭示了射流式脉冲短节换向不稳定的原因,优化了活塞换向结构设计,提高了活塞换向的可靠性,对射流式水力振荡器的现场推广具有重要意义.