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低压脉冲射流的调制机理及调制器振动模拟 总被引:6,自引:1,他引:6
介绍和分析了钻井液主流阻断式调制射流产生低压脉冲的机理和可行性。初步设计出全尺寸低压脉冲调制器,利用MATLAB环境下的Simulink系统建立了调制器液压振动力学运动的计算机仿真模型。对调制器的液压控制过程及阀系运动进行了初步模拟,显示出调制器主阀和控制阀协调振动工作的可行性。仿真计算结果表明,调制器振动的频率、主阀启闭时间以及在下止点关闭主流的时间等重要工作性能指标基本符合射流低压脉冲的要求,这说明调制器的结构参数基本合理。调制器的实际工作性能、指标以及模型仿真的可靠性还有待于实验验证。 相似文献
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选取标准的K-ε二方程模型及优选的紊流模型系数,运用有限差分方法对淹没轴对称紊流射流流场进行数值计算.计算结果表明,射流轴心速度是逐渐衰减的,其衰减规律和射流出口雷诺数无关,无因次等速核长度(L/D)约为4~5,和实验数据符合较好.对射流径向速度V沿径向截面的分布及射流基本段内轴向速度分布的相似住进行了预测. 相似文献
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锥形旋转水射流的试验研究 总被引:2,自引:0,他引:2
研究出一种圆锥形水射流喷嘴,并对其结构特点及压力分布进行了分析,从理论和试验结果论述了影响喷嘴射流扩散角的结构因素,包括叶轮叶片的出口角和射流截面压力分布,文中引入喷嘴的几何特征数Ω来表征喷嘴的旋转强度,可用于衡量喷嘴的质量。 相似文献
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根据涡旋运动理论,对自振脉冲射流进行了深入分析,认为由振荡腔喷出的射流为一系列不连续的涡旋。对涡旅的产生和增大的规律进行了描述,根据理论计算和大量的试验数据,设计了一种新型的自振脉冲射流喷嘴,对射流轴心冲击压力进行了测试及冲蚀岩样试验,并与普通自振脉冲喷嘴及锥形喷嘴进行了对比.研究结果表明,这种新型自振脉冲喷嘴可产生很强的压力脉动,并能有效地提高射流的冲蚀破碎能力。 相似文献
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利用光弹实验分析单齿压入作用下岩石内部产上的应力场,根据断裂力学的理论分析了裂纹扩展的一些基本规律.得出裂纹沿压应力迹线的方向扩展的结论.整体裂纹的分布规律与齿形及应力场分布有关,提高压头的载荷可使裂纹系统发育更加完善,但不会改变裂纹扩展和分布规律,通过受压岩样切片观测.验证了上述结论.实验研究了四种齿形.以弧陵齿破岩效果最佳. 相似文献
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三牙轮钻头井底平面流场物理模型及相关性检验 总被引:1,自引:0,他引:1
在某些筒化及假设的前提下,建立了三牙轮钻头井底平面流场物理模型,并进行了实验验证。实验结果表明,井底平面流场服从所建立的物理模型,从而为井底流场的计算机模拟奠定了基础。 相似文献
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聚丙烯酰胺作浆体添加剂,由高压罐在高压管路中加入磨料形成磨料浆体,通过定点冲蚀岩石实验研究磨料浆体旋转射流的破岩钻孔特点。实验表明,磨料浆体旋转射流冲蚀岩石形成的破碎坑呈"V"形。与非旋射流相比,相同水力参数下磨料浆体旋转射流的钻孔直径增加1.2倍左右,破岩体积提高约4倍。添加剂聚丙烯酰胺的含量增加对提高射流的破岩钻孔深度有明显地促进作用。 相似文献
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为了揭示超临界CO2磨料射流流场特性,利用计算流体动力学模拟软件,对超临界CO2磨料射流结构及不同因素对射流流场的影响规律进行了研究。结果表明:超临界CO2磨料射流轴向速度和冲击力随着喷距的增大,先增大后减小,即存在最优喷距,喷射压差为10~30 MPa时最优喷距为3~6倍喷嘴直径;喷射压差一定时,围压由10 MPa增至30 MPa对射流速度场及液相冲击力会造成较小的负面影响。通过超临界CO2射流破岩实验对上述2因素进行了辅助对比验证;流体温度由333 K增至413 K,固液两相轴向速度增大,而流体密度降低,导致液相冲击力减弱;磨料浓度由3.0%连续增至11.0%,射流固液两相轴向速度逐渐降低,降幅逐渐减小。 相似文献
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气体钻井过程中,喷嘴处容易产生声速流,且在声速流条件下,伴随着压力间断和喷嘴低温,会导致钻头"冰包",环空压力急剧上升而立管却无法检测的现象,容易造成地面及井下事故.以超临界CO2气体钻井为例对钻头渐缩喷嘴压力、温度、流速变化对声速流的影响进行研究.结果表明:气体从喷嘴喷出后,压力急剧降低,体积快速膨胀,产生焦耳汤姆逊效应,使得喷嘴出口温度急剧降低,降低幅度取决于气体性质以及上下游压力比;在进行气体钻井设计时,尤其是需要高压力、大排量喷射钻井时,首先要估算井底压力范围,再计算喷嘴上游临界压力,确定钻头上游安全压力带作为水力参数设计的参考标准,控制好井底与钻头上游之间的压力关系,避免声速流的发生. 相似文献