振荡脉冲射流喷嘴钻头井底压力特性研究

本文以测试喷嘴射流轴心冲击太力为依据，对振荡脉冲射流喷嘴的有效喷距，射流和脉动特性，井底压力分布规律进行了研究分析。结果表明，在相同条件下，脉冲射流喷嘴的有效喷距比普通连续射流喷嘴提高１．５倍，脉动幅值提高１．７倍，井底压力分布更有利于清除井底岩屑。     

复杂裂隙网络内冲击射流脉动压力传播过程数值研究

引入高坝下游基岩复杂裂隙网络结构,对裂隙网络内冲击射流脉动压力的传播过程和机理展开数值研究.应用蒙特卡洛方法,建立河床岩体仿真裂隙网络内脉动压力的瞬变流传播模型.数值模拟得出各裂隙线元内的瞬时脉动压力时间过程,以及脉动压力强度的空间分布云图.结论认为:点脉动压力的瞬时分布是各裂隙线元内的压力波传播、反射并叠加的结果,具有显著地各向异性特性.脉动强度基本服从正态分布.频谱分析得出点脉动压力不仅和岩体控制体外部施加的干扰脉动有关,而且和与此点相衔接的线元、以及通过其他线元与此点相贯通的线元的几何、物理特性有关.     

脉冲喷嘴碰撞壁形状对射流特性影响的实验研究

本文根据现场使用的脉冲喷嘴碰撞壁形状的变化规律,将其划分为七种典型的形状,测试并分析了碰撞壁形状变化对脉冲射流特性的影响规律;同时还将普通喷嘴与七种典型形状碰撞壁的脉冲喷嘴,在相同条件下进行了岩样冲蚀实验。得到了很有意义的结论,这为评价脉冲喷嘴在现场的使用寿命,提供了可靠的依据。     

熔喷双槽形喷嘴气体射流流场研究

从点涡的性质出发，研究了涡偶代替射流的可行性。推导了两射流合成的理论公式，并用实验测定数据验证了该公式的可靠性。该公式预测的纤维直径与经验公式的预测结果几乎完全相同。     

全尺寸脉冲射流喷嘴的优选研究

对全尺寸脉冲射流喷嘴进行了优选研究，得出了四种最优尺寸关系。所得最优的全尺寸脉冲喷嘴的功率是同尺寸普通喷嘴的１．５倍。并通过冲蚀砂砖的实验研究，作了验证。     

水煤浆喷嘴射流特性的实验研究

本文在冷态条件下，通过激光多普勒测速仪与激光测粒仪对喷嘴出口雾炬流场的联合测量，得到了喷嘴射流特性变化的一般规律，并为掌握喷嘴射流特性提供了一定的实验依据．     

基于缝隙射流原理的离心泵空化控制研究

为了改善低比转速离心泵内的空化流动状态,提出一种在叶片上设置缝隙的被动控制方法,探究该结构对空化的抑制效果及其控制机理. 采用数值模拟方法探讨结构对空化的抑制. 采用修正的SST k-ω湍流模型和Kubota空化模型,对原始叶轮和改型叶轮分别进行定常及非定常数值计算,获得设计工况下2种叶轮形式在各个空化阶段的流场结构及压力脉动特性. 计算结果表明：改型叶轮中经缝隙流向叶片背面的高压流体提高了叶片背面的压力,对空化初生、空化发展及空化剧烈阶段均产生了抑制作用,特别是空化剧烈阶段,与原始叶轮相比,其空泡体积分数减少了60.6%;与原始叶轮相比,改型叶轮内液相区的压力脉动主频幅值在各个空化阶段均有所下降.     

蒸汽射流喷嘴的排布优化设计

针对蒸汽射流除冰所用蒸汽射流喷头的喷嘴进行优化设计,确定采用对称均匀分布方式来布置喷嘴。运用Fluent软件对奇偶数量的喷嘴进行仿真,并对温度场云图进行了分析。仿真结果显示,奇数喷嘴均布排列仿真模型的射流干扰和溢流损失均低于偶数喷嘴。对垂直射流和非垂直射流的喷嘴仿真表明,奇数喷嘴均布排列非完全垂直射流仿真模型的温度场分布较优,计算区域内平均温度较高,能够提高整车除冰的工作效率。     

脉冲射流喷嘴机理及水力特性研究

在对新型射流机理探讨的基础上，研究了脉冲射流喷嘴的机理和水力能量关系．得出了计算式．结果表明．脉冲喷嘴的瞬时高频射流所获能量是低频射流的２．５５８倍，是连续射流的１．４３８倍．还得出了脉冲射流喷嘴的水马力和冲击力的计算式．为脉冲射流喷嘴的应用及进一步研究，提供了理论依据．     

牙轮钻头喷嘴射流破岩机理研究

本文以喷嘴射流冲蚀岩石为依据，对牙轮钻头的破岩方式、喷嘴射流的水力破岩和水力辅助破岩机理以及破岩的基本作用和影响因素进行了分析研究。结果表明，在现有机泵条件下牙轮钻头喷嘴射流对泥岩、页岩和粗粒砂岩具有直接水力破岩作用，对石灰岩、细粒砂岩有较好的水力辅助破岩作用。喷嘴射流冲击压力、射流的脉动特性、岩石的孔隙度和裂缝发育条件是影响水力破岩和水力辅助破岩的三个重要因素     

正弦冲击信号双滑动窗口滞算法的数学仿真实验

利用线性神经网络方法对由正弦波组成的冲击响应信号进行仿真实验。应用改进的双滑动窗口时滞算法确定网络输入的响应窗口,仿真结果显示利用线性神经网络对线性系统进行建模具有非常高的精度,表明应用线性神经网络来进行实际线性系统预测具有较大的理论实用价值。     

冲击式脉冲射流在指数型喷咀内瞬态过程的研究

在隧道掘进中,对脉冲射流掘进机（水炮）的研制得到了一定的成果。而且在煤矿的巷道掘进中也逐渐在进行工业性试验。但是对脉冲射流的力学分析则进行得不多。鲍利参对爆炸产生脉冲射流进行了分析计算。瑞明对不可压缩流体的自由水团形成的脉冲射流进行了解析计算。格林利用有限差分法对可压缩流体的自由水团形成的脉冲射流进行了计算。本文对冲击式脉冲射流在指数型喷咀内的瞬态过程进行分析研究。     

二元两相射流冲击传热研究

研究了用氮气和水同时喷射时的传热规律,在热负荷小于10~5(W/m~2)时,出现了所谓“负温差传热”的特殊现象,在高负荷下,有很高的传热系数,存q=2.8×10~8(W/m~2)时,壁温只有58℃,本实验研究了喷射间距和氮气、水流速对换热的影响,发现在一定条件下都有一个最佳值,同时还测定了横向局部换热系数。     

影响自激振荡脉冲射流性能的喷嘴结构参数研究

脉冲射流射孔增产技术可有效改善低渗气藏渗透率,提高产气量。自激振荡喷嘴作为射孔增产技术的核心装置,其结构参数直接决定射孔质量。为得到适用于此技术的最优喷嘴结构,根据流体力学、射流力学、边界层及大涡模拟计算理论,利用大涡模拟方法和PIV测试实验研究了不同后喷嘴和前喷嘴直径比、振荡腔长和前喷嘴直径比对脉冲射流的影响规律。将大涡模拟计算结果与PIV试验测试结果相结合,建立了适用于低渗气藏射孔增产的自激振荡喷嘴设计准则：前后喷嘴直径比（d₂/d₁）为1.2~1.3,腔径比（L/d₁）为2.3~3.3。所得结论可作为脉冲射流发生装置的结构设计和优化依据。     

磨料射流的Fluent模拟及喷嘴尺寸影响研究

设计某种尺寸的喷嘴,并用Fluent软件模拟磨料流体在喷嘴中的流动,研究磨料射流在喷嘴中的流动规律以及喷嘴尺寸对磨料粒子的加速性能的影响。     

不同拓扑结构喷嘴内交叉射流的数值研究

利用CFD软件对五种不同拓扑三维燃料—空气快速混合喷嘴进行了数值计算;应用两相流模型和RNGk-ε湍流模型,描述了快速混合喷嘴内两相流动过程。计算得出5种拓扑燃料—空气交叉射流喷嘴中湍流强度分布、总压损失系数、在流向方向各个截面温度分布和出口径向温度分布、出口速度分布和出口径向质量分布系数。通过对这些数据的分析,结果表明,射流下游添加肋结构可以有效增强混合气的快速形成,肋添加越多,对燃料的破碎和燃料—空气的混合越有利。     

家用燃气灶具冲击射流换热的实验研究

灶具强化冲击射流换热是燃气灶烟气与锅底换热的一部分。采用实验方法研究了燃气灶具中的冲击射流换热过程,主要考察了冲击射流雷诺数Re(400≤Re≤1 000)、无量纲喷嘴高度H/D(2≤H/D≤10)、无量纲喷嘴间距X_n/D(4≤X_n/D≤15)对局部以及平均对流换热系数的影响规律。结果表明:对流换热系数h随冲击射流雷诺数的增大而增大,随着无量纲喷嘴高度增大而减小,平均对流换热系数h_(avg)随着无量纲喷嘴间距X_n/D的增大而减小。拟合出圆孔阵列中心孔局部努塞尔数Nu的实验关联式Nu=f(Re,Pr,H/D,X_n/D),回归结果与实际测量值偏差在15%以内。     

关于物体存在形状系数k的研究

主要从一个宏观角度出发，讨论物体形状本身的含义及计算。给出形状系数k及其广义和狭义解释，并通过一个基于互补对称理论的猜想来分析和讨论k值理论的存在性和应用前景，针对平面圆盘，给出了形状系数k，在用k曲线解决了车轮形状不同所引起的性能分析问题后，得出k值存在的合理性结论。     

振荡脉冲射流喷嘴钻头的工业试验

振荡脉冲射流喷嘴是一种新型高效能喷嘴,通过八个油田的工业试验,取得了明显的经济效益。根据现场的试验资料统计表明,采用该喷嘴钻头与普通喷嘴钻头比较,机械钻速提高35.50—77.00％,单只钻头进尺提高6.70～44.10％。在深井中也取得了可观的经济效益,仅57只试验钻头就节约直接钻井费用80.89万元。     

颗粒在二维缝隙射流的数值模拟

气相采用RNGk-ε模型与SIMPLEC算法,颗粒相采用单颗粒轨道模型,对二维横向紊动射流的颗粒进行数值模拟,结果表明:射流孔越大的流场,颗粒偏移的程度越大;射流比越大的流场,对靠近射流孔的颗粒影响越大。