射流元件

摘要： 在油气勘探领域,射流式液动冲击器常被用来加速硬岩钻井,降低钻柱摩擦,解决钻头黏滑等问题。实验表明,利用清水不能准确预测实际钻井中油基钻井液驱动的射流式液动冲击器性能。采用模拟和实验相结合的方法,研究了油基钻井液对射流式液动冲击器的动态特性的影响。结果表明,油基钻井液密度和固相颗粒对液动冲击器的压力降及运动特性具有显著影响。在液动冲击器的工作流量范围内,由于高速流体的剪切稀释特性,油基钻井液的非牛顿流变特性对其输出特性影响不大。总的来看,射流式液动冲击器可以在油基钻井液中稳定工作,具有正常的动力水平和良好的适应性。

摘要： 射流式脉冲短节是射流式水力振荡器主要部件,射流式脉冲短节设计对射流式水力振荡器研制具有重要意义.文章针对射流式脉冲短节结构与工作原理,建立了活塞杆力学分析模型,推导了射流式脉冲短节动阻比公式,进行了122 mm射流式脉冲短节结构参数设计室内测试.研究结果表明,活塞杆下冲程受到射流元件驱动力和节流盘负载驱动双重作用,可以稳定下行;活塞杆上冲程射流元件驱动力与节流盘负载作用力方向相反,射流驱动力需要大于节流盘负载阻力才能稳定上行;通过优化活塞杆与节流盘结构参数,122 mm射流式脉冲短节在射流喷速50 m/s下即可稳定工作,脉冲幅值提高1～3 MPa,工具压降保持在3 MPa以内.

摘要： 设计一种改变冲击应力波在射流式液动锤内传播途径的结构, 分析在不同传播途径中应力波衰减程度的改变, 基于LS-DYNA显式动力学分析方法, 对冲锤回程阶段进行仿真分析, 探究冲锤回程冲击在液动锤内两种不同传播途径的模型中射流元件受到的应力变化.研究表明, 动力外传机构通过避免对缸体上部的刚性碰撞, 能大大降低射流元件所受到的冲击应力, 并且外传机构的几何参数对应力的衰减也有一定的影响.%A structure for changing the propagation ways of the impact stress wave in the jet type fluid hammer is designed, and analysis shows that the attenuation degree of the stress wave changes with different propagation ways.The simulation on the hammer return-stroke is analyzed based on LS-DYNA.The stress change of the fluid element is studied when the hammer impact is propagated in two different ways in the return stroke of the jet type fluid hammer.The results show that the power external transmission mechanism can greatly reduce the impact stress acting on the fluidic element by avoiding the rigid collision on the upper part of the cylinder.Moreover, the geometric parameters of the external transmission mechanism also have some influence on the stress attenuation.

摘要： 现有液动射流冲击器在高温高压固相钻探时存在射流元件易损坏、缸体密封结构失效及元件压盖结构易松动等问题.为此,首先对该液动射流冲击器射流元件和砧子结构进行改进,增设了导向块及滑轮,并对导向块进行了弧面设计,以减小冲锤往复运动摩擦阻力;同时对缸体结构进行优化,对缸体材料进行优选,对运动副金属进行密封设计,并对元件压盖进行机构优化.现场应用结果表明:改进后的液动射流冲击器可与PDC钻头相配合,与常规钻井相比,其提速达到42.9％;在进尺基本相同的情况下,纯钻时间缩短14 h.研究结果可为油气田深部坚硬地层提供一种钻井提速新方法.

摘要： 为了减弱射流式液动锤活塞回程撞击缸体的应力波对射流元件的破坏，延长射流元件的寿命，提出在缸体中设置碟簧缓冲结构来吸收冲锤回程的冲击能，并应用LS－DYNA显示动力学分析手段，对活塞回程进行仿真分析，探究碟簧缓冲对射流元件受力状态的影响，结果表明：采用碟簧缓冲结构，射流元件的最大应力可降低40％～57％，有效改善了射流元件的应力状态，在液动锤实际工作中具有可行性。%In order to reduce the damage to fluidic element caused by stress waves from impacting cylinder in a return-stroke of the fluidic hydraulic hammer piston to prolong the life of the fluidic element, a disc spring buffer structure in the cylinder was proposed to absorb the striking energy of hammer stroke.The simulation analysis was carried out on the piston return-stroke by the means of LS-DYNA display dynamic analysis to study the effect of the disc spring buffer on the stress state of bi-stable fluidic amplifier.The results show the feasiblility of disc spring buffer structure in the actual work of hy-draulic hammer, the maximum stress can be decreased by 40%~57%in bi-stable fluidic amplifier and the stress state of fluidic element is effectively improved.

摘要： 射流式液动锤由于其具有钻进效率高、钻进深度不受限制等优点被成功应用于油气钻井领域。然而由于射流元件在复杂受力条件下极易破损，严重制约了射流式液动锤的使用寿命。为解决此问题，对射流式液动锤射流元件受力情况进行了数值模拟分析，通过分析射流元件内部应力场分布情况，得出了射流元件破损机理，并设计了新型两体式射流元件。模拟分析研究表明，采用新型两体式射流元件可将元件内最大应力值降低一个数量级，使射流元件受力情况明显改善，可有效地提高其使用寿命。%Liquid-jet hammer have been successfully used in oil and gas drilling production for its high penetration rate and unlimited drilling depth.However, the damage of the bi-stable fluidic amplifier caused by complex stress has limited the working life of the liquid-jet hammer.In order to improving the performance of the liquid-jet hammer, the distribution of stresses in the bi-stable fluidic amplifier was studied by computation and the optimized structures of the bi-stable fluidic am-plifier were proposed.Computational study results show that the optimized bi-stable fluidic amplifier can reduce the maxi-mum stress one order of magnitude to improve stress situation obviously with longer service life.

摘要： 射流元件是一种重要的制导火箭弹姿态控制器件.射流力切换延迟时间对制导火箭弹的控制精度十分关键,但目前尚无法测量.为了获得精确的射流力切换延迟时间,设计了一种新的实时测试方法,采用霍尔传感器检测摇臂的位置来测试射流力的切换时间并进行了建模仿真,摇臂位置变化与射流力切换一致.实验结果与仿真数据相符.射流力切换延迟时间测试方法,有助于提高射流元件控制精度,能够显著提高弹道修正火箭的射击密集度.

摘要： In order to reduce friction and torque,combining the vibration reduction with jet percus-sion rotary technology,a special friction and torque reduction tool was developed.It consists of upper axial vibration sub and lower jetting pressure pulse sub,making use of axial vibration pro-duced by pulse pressure,and connected downhole assembly,to improve friction condition between drilling column and well bore,and improve drilling efficiency as well to increase the drilling effi-ciency and promote extension of the well trajectory,and enlarging the hole of resource develop-ment capabilities.%针对定向钻井中的减摩降扭问题，结合振动减摩技术和射流式冲击回转技术，研制了一种专用的减摩降扭工具———射流式水力振荡器，其结构由上部的轴向振动短节和下部的射流式压力脉冲短节组成，利用脉冲压力产生轴向振动力的基本原理，加入井底钻具组合，改善井内钻柱与井壁或套筒之间的摩擦条件，起到减摩降扭的作用，可提高钻进效率，增强钻压传递能力，促进井眼轨迹的延伸，加大井眼的资源开发能力。

摘要： 在石油钻井过程中,钻井液密度是一个非常重要的参数,是关乎钻井安全的关键因素之一.在钻井过程中需要快速地调节钻井液密度来平衡层压力,而现有的钻井液密度调节方法混合效率低、速度慢,不能稳定的获得需要的钻井液.所以,我们设计与制作了一种新型钻井液混合装置,该装置设计有射流元件、混合腔体以及出口管,射流元件和对称结构挡板加强了流体混合效果.本装置具有混合效果好、体积小、可操作性强等优点,可广泛用于油气钻井开采,尤其适合海上钻井.%The density of drilling fluid as significant parameter during drilling,becomes critical factor to the safety of drilling. It needs to be adjusted rapidly during the drilling process to balance the pressure of layers.However,the existed adjustment methods is inefficient,slow and unstable for the drilling fluid.Therefore,a new device of drilling fluid mixing is designed,which consisted of fluidic element,mixing chamber and outlet pipe.The fluidic element and the symmetric structure of baffle increase the mixing efficiency.The new device has the advantages of high efficiency, small size and good maneuverability,which can be widely used in the oil and gas drilling, especially for the offshore exploration.

摘要： 自由切换射流元件有许多优点,可用于多个颔域,故有必要对其进行研究.但现有自由切换射流元件存在结构参数调节繁琐、存在溢流等不足,故槽式自由切换射流元件被研制.本文改变控制道宽度,劈形、劈宽、喷嘴宽度、深宽比等进行试验,研究其对射流自由切换性能的影响,结果表明这些因素对射流自由切换有很大的影响.

摘要： 射流元件是射流式井底增压器换向控制部件,其内部射流具有稳定附壁和快速换向的特性.文中运用计算流体力学方法,数值模拟了射流元件内部射流稳定附壁与换向的过程,通过对流场中分离涡形成、演化规律的分析,揭示了射流元件能够稳定附壁和切换向的机理.通过对排空道流场的分析,发现在排空道中存在的分离涡结构导致排空道出口压力大大低于输出道出口压力,从而解释了射流元件输出道与排空道存在动力压差的原因.以上研究为射流元件设计提供了一种新的研究方法,研究结果对射流元件结构优化有指导意义.

摘要： 介绍了射流元件检验的测试原理,讨论了试验数据的处理步骤;分析了试验数据的处理误差,提出了减少处理误差的试验方法和系统设计的考试因素.

摘要： 液动式射流冲击器因其独特的优点使其在石油、科学勘探等钻井中具有广泛的应用前景.其核心部件射流元件平面喷嘴结构好坏直接影响液流能量的利用率,因此在设计射流元件时,有必要设计出高效结构的喷嘴,以减少能量损失.本次试验中设计有"Y"型、流线型喷嘴,且在室内进行了试验.试验结果表明:流线型喷嘴的流量系数比目前大量采用的"Y"型进口喷嘴流量系数大得多.建议在以后设计射流元件时采用流线型进口喷嘴,以期提高过流能力,从而提高冲击器的性能.

摘要： 液动射流式换向机构应用在旋冲钻井和井下增压器,可大大提高钻进效率.本文应用射流附壁与切换原理分析了适用于较高压力的液动射流元件的工作机理,并对其进行了结构设计和一系列的试验.探索影响射流元件工作的主要因素,优化其几何机构,以提高元件性能,从而提高射流式换向机构工作的可靠性.

摘要： 衡量飞行器系统性能优劣的核心技术是发动机控制技术.在采用简易制导方案的飞行器系统中,姿态控制系统的采用是一种提高飞行器发动机控制特性的有效措施之一.本文介绍了简易姿态控制技术应用干飞行器控制系统的由来、系统组成及工作原理,并简要描述了执行机构为超声速射流元件的简易姿态控制系统的工作原理.

摘要： 大力发展喷灌是发展我国节水农业的必然趋势,全射流喷头是属于中国独创的新型喷头,成果总体上达到国际先进水平,在隙控式射流元件结构方面达到国际领先水平.科研成果最终的目的是将产品大批量产业化,目前已生产出10PXH型塑料全射流喷头,但它还存在着一些问题.通过试验提出了8个方面需要改进和暂不改进的地方,最主要要解决的三个方面是:修改空心轴与连接套配合的尺寸;两片四氟圈相互之间的配合,上片与连接套静配合,与空心轴动配合,下片与空心轴静配合;信号水取水孔、信号水流入孔和反向接嘴补气孔要适当小,起到节流与节气的作用.在这一系列解决方案投入后,认为再生产出10PXH型塑料全射流喷头可以达到运行良好、可靠的水平.

摘要： 本文设计一种基于射流振荡器激励压电片振动发电的系统，为微机电系统(MEMS)提供电源。在一定的供气压力下，射流振动器达到一定的振荡频率，激励压电片变形能够产生一定的电能。将两个压电片进行串联和并联连接时，外接电阻的大小影响其输出电能。

摘要： 本文设计一种基于射流振荡器激励压电片振动发电的系统，为微机电系统(MEMS)提供电源。在一定的供气压力下，射流振动器达到一定的振荡频率，激励压电片变形能够产生一定的电能。将两个压电片进行串联和并联连接时，外接电阻的大小影响其输出电能。

摘要： 本发明公开了一种熔石英光学元件的酸射流刻蚀方法和酸射流刻蚀装置，包括酸液输运单元、搅拌混合单元、抛光液输运单元和喷头，采用方法为将熔石英元件在特定浓度的氢氟酸稀溶液中浸泡5～10min，去除表面污染物与抛光再沉积层；根据缺陷的位置、范围与深度信息以及元件面形数据、表面粗糙度结果设定刻蚀参数，编制生成喷头运动轨迹代码；启动酸射流刻蚀装置，按照程序指令进行酸射流刻蚀加工；超声清洗去除表面残留的抛光颗粒与氢氟酸，采用光学显微镜，光学干涉仪与光学轮廓仪再次测量元件的缺陷、表面面形与表面粗糙度结果，若结果不达标，重上述步骤，直到合格。本发明采用上述原理，实现局部区域定点刻蚀，控制刻蚀过程中的元件面形。

摘要： 本发明提供了一种水力射流振荡器元件，涉及振荡器领域，包括盖板、基板以及侧壁，盖板、基板和侧壁形成腔体，射流构件设置在腔体内并将腔体分隔为振荡腔、涡流腔和输出通道，振荡腔和涡流腔通过输出通道连通，射流构件设置有用于流体流动的半封闭槽，振荡腔正对半封闭槽的开口方向，涡流腔背对半封闭槽的开口方向；流入孔设置在盖板上，流入孔与半封闭槽连通；第一流出孔设置在盖板和/或基板上，第一流出孔连通涡流腔，本发明结构简单，安装方便，无需额外机构，只依靠内部流体通道设置，即可自激产生周期性的流体振荡；无任何可移动部件，便于加工制造，坚固耐用；与其他类型射流振荡器相比，振荡幅度均有增加，频率易于调控。

摘要： 本发明提供一种板状燃料元件出口大空间射流可视化实验装置，包括入口腔室、与入口箱式连接的平行平板通道缓冲室、设置在入口腔室与平行平板通道缓冲室连接处的流量分配孔板、大空间箱体、设置在大空间箱体上的上封头、设置在上封头上的出水管道、设置在大空间箱体下端的低点放水阀、设置在大空间箱体内的带补水孔的分隔板，所述平行平板通道缓冲室为阶梯状，且在平行平板通道缓冲室上段中间设置有多缝平行平板通道，平行平板通道缓冲室上端部通过槽道嵌套入至大空间箱体中并与分隔板连接；上封头设置有排气孔和出水管道。本发明结构设计巧妙，克服传统试验装置流场测量范围局限，实验装置影响流场结构的问题。

摘要： 本发明公开了一种熔石英光学元件的酸射流刻蚀方法和酸射流刻蚀装置，包括酸液输运单元、搅拌混合单元、抛光液输运单元和喷头，采用方法为将熔石英元件在特定浓度的氢氟酸稀溶液中浸泡5～10min，去除表面污染物与抛光再沉积层；根据缺陷的位置、范围与深度信息以及元件面形数据、表面粗糙度结果设定刻蚀参数，编制生成喷头运动轨迹代码；启动酸射流刻蚀装置，按照程序指令进行酸射流刻蚀加工；超声清洗去除表面残留的抛光颗粒与氢氟酸，采用光学显微镜，光学干涉仪与光学轮廓仪再次测量元件的缺陷、表面面形与表面粗糙度结果，若结果不达标，重上述步骤，直到合格。本发明采用上述原理，实现局部区域定点刻蚀，控制刻蚀过程中的元件面形。

摘要： 本发明提供了一种水力射流振荡器元件，涉及振荡器领域，包括盖板、基板以及侧壁，盖板、基板和侧壁形成腔体，射流构件设置在腔体内并将腔体分隔为振荡腔、涡流腔和输出通道，振荡腔和涡流腔通过输出通道连通，射流构件设置有用于流体流动的半封闭槽，振荡腔正对半封闭槽的开口方向，涡流腔背对半封闭槽的开口方向；流入孔设置在盖板上，流入孔与半封闭槽连通；第一流出孔设置在盖板和/或基板上，第一流出孔连通涡流腔，本发明结构简单，安装方便，无需额外机构，只依靠内部流体通道设置，即可自激产生周期性的流体振荡；无任何可移动部件，便于加工制造，坚固耐用；与其他类型射流振荡器相比，振荡幅度均有增加，频率易于调控。

摘要： 本文提供一种振荡射流元件和振荡射流装置。振荡射流元件包括本体，本体上设置有共用通道、第一射流通道、第一反馈通道、第二射流通道、第二反馈通道、第一喷射通道和第二喷射通道；第一射流通道和第一反馈通道位于共用通道和第一喷射通道之间，第二射流通道和第二反馈通道位于共用通道和第二喷射通道之间，第一射流通道的入口和第二射流通道的入口均与共用通道的前端相通，第一反馈通道的入口和第二反馈通道的入口均与共用通道的后端相通；第一射流通道的出口和第二射流通道的出口均与第一喷射通道的入口相通，第一反馈通道的出口和第二反馈通道的出口均与第一射流通道相通。该振荡射流元件可有效提升地层裂缝内污染物的清除能力。

摘要： 本文提供一种振荡射流元件和振荡射流装置。振荡射流元件包括本体，本体上设置有共用通道、第一射流通道、第一反馈通道、第二射流通道、第二反馈通道、第一喷射通道和第二喷射通道；第一射流通道和第一反馈通道位于共用通道和第一喷射通道之间，第二射流通道和第二反馈通道位于共用通道和第二喷射通道之间，第一射流通道的入口和第二射流通道的入口均与共用通道的前端相通，第一反馈通道的入口和第二反馈通道的入口均与共用通道的后端相通；第一射流通道的出口和第二射流通道的出口均与第一喷射通道的入口相通，第一反馈通道的出口和第二反馈通道的出口均与第一射流通道相通。该振荡射流元件可有效提升地层裂缝内污染物的清除能力。

摘要： 本发明涉及一种基于射流元件调控的全金属三维振荡减阻工具，包括上接头、传动芯轴、花键套、碟形弹簧组、上壳体、冲管、活塞、柔性短节、分流罩、射流元件、下壳体、摆球、缸体、节流杆、缸盖、下接头；射流元件在调控摆球沿摆球槽运动进而与下壳体和缸体发生接触碰撞产生径向冲击力的同时，也调控节流杆下端在节流孔内上下运动产生过流面积变化，促使脉冲发生腔内形成周期性压力脉冲波，从而推动活塞、冲管及传动芯轴上下运动产生轴向振荡力。本发明提供的基于射流元件调控的全金属三维振荡减阻工具所有零部件均采用金属材质，并且同时具有轴向往复振荡以及径向摆动冲击功能，有利于提高深层高温页岩气长水平段钻进过程的减阻功能。

摘要： 本发明公开的一种基于超音速射流元件的交变气流温度发生装置，属于动态温度校准领域。本发明包括超音速射流元件和热校准风洞。所述超音速射流元件包括主气源、控制口、输出端、三位三通电磁控制阀。气体通过管路被分成两股，一股直接进入射流元件的主气源进口，另一股经过三位三通电磁控制阀控制射流元件两个控制口，利用射流的卷吸效应及附壁效应，用小流量的控制气流实现对主射流的快速切换，产生可控的按交变规律变化的冷气流，实现气流温度传感器的高温动态校准。本发明与热校准风洞一起组成用于校准高温气流温度传感器动态性能的标准装置。本发明具有结构简单、稳定性好、控制方便、实现容易等优点。

摘要： 本实用新型公开了一种射流元件控制的近钻头多维旋冲工具，包括上接头、碟簧、压盖、射流元件、上壳体、缸体、活塞、缸盖、中接头、冲锤、下壳体、砧子、下接头，其特征是钻井液经过上接头和压盖通孔进入射流元件内部后产生附壁效应，并在缸体左右流道来回切换，推动活塞和冲锤一起产生周期性上下往复运动，进而在上冲击块和下冲击块斜面之间发生接触碰撞产生轴向冲击力和扭转冲击力。本实用新型的一种射流元件控制的近钻头多维旋冲工具能够实现多个方向的冲击效果，起到提高钻头破岩能量、改善钻头工况的目的。