喷嘴宽度及劈型对气动射流元件切换性能影响模拟试验研究

液动射流冲击器冲锤受力具有不受围压影响能在深井工作的优点．而现有气动冲击器单次冲击功大但无法在深孔中钻进。为此研究一种新型气动射流冲击器，使之具有二者优点。由于气液物性不同，故新型气动射流冲击器的核心部件——气动射流元件的切换性能需进行研究。改变气动射流元件喷嘴宽度、劈型进行试验，研究其对射流切换性能的影响。结果是喷嘴宽度较小的凹劈元件易实现射流切换。     

控制道及劈高对气动射流元件射流切换的影响

液动射流冲击器冲锤受力具有不受围压影响能在深井工作的优点,而现有气动冲击器单次冲击功大但无法在深孔钻进。为此有必要研究一种新型气动射流冲击器,使之具有二者优点。由于气液物性不同,故新型气动射流冲击器的核心部件——气动射流元件的切换性能需进行研究。改变气动射流元件控制道宽度、劈高进行试验,研究其对射流切换性能的影响,结果是控制道宽度较小,元件易实现射流切换;劈高对射流切换影响不大。     

喷嘴宽度对射流元件切换性能影响的模拟试验研究

液动射流式冲击器在实验室中进行深井模拟试验。其结果展现出了良好的应用前景，其可行性在实际应用中得到了验证。但与此同时。也出现了一些问题。原因之一是由于射流元件喷嘴过水断面较小造成的。解决的办法之一就是增大喷嘴宽度。而这种改变可能会影响射流的切换性能。为此有必要进行模拟试验。其结果是射流切换与喷嘴宽度有关，喷嘴宽度过大，射流切换反而无法实现，其只能在一定喷嘴宽度范围内存在。为了更多地增大喷嘴过水断面，需设计新的结构射流元件或其它类型的元件。     

附壁式双稳射流元件的设计

介绍了附壁式双稳射流元件的原理,应用fluent软件模拟了射流切换的过程。详细阐述了射流元件主要结构,包括喷嘴、控制道、位差、张角、劈尖、排空道和输出道的尺寸、方位等的设计方法,简要解释了各参数的概念及其对射流元件性能的影响。     

深宽比、控制道对射流切换性能影响的试验研究

液动射流冲击器是解决深井、硬岩钻进难题的一种有效工具。但是，它存在核心部件易损坏、寿命低等问题。原因在于其内部结构设计不合理，尤其是喷嘴的过水断面设计不合理。解决的办法是增大喷嘴过水断面，而增大喷嘴过水断面势必会影响射流元件切换性能，故有必要进行研究。由于工作室内流体流动非常复杂，因此采用试验的方法。笔者研究了射流元件喷嘴深宽比、控制道对射流切换性能的影响。经试验得出，当深宽比增加，射流切换性能变好；控制道宽度的变化对射流切换性能没有显著影响。     

液动射流冲击器射流元件深井失效研究及对策

液动射流冲击器在深井模拟实验室进行了试验，其结果显示出了良好的应用前景，其可行性在实际应用中得到验证。但出现了一些问题。通过对不同液动射流冲击器射流元件在增加泵量的情况下进行实验。发现射流元件内部出现了水射流近似反射及脉冲现象；活塞及孔底岩石对元件的间接冲击会导致合金与射流元件胎体脱落；循环介质中的磨料粒子（来自硬岩、钻头），对元件进行切割；元件工作室内存在气穴现象，气泡的溃灭对元件造成损坏。为了防止射流元件失效。可采取加大喷嘴宽度、改变劈形、净化泥浆、加大冲锤质量及活塞行程、加缓冲器等措施。     

喷嘴宽度对凹凸劈射流元件切换性能影响模拟试验研究

液动射流式冲击器在实验室进行深井模拟试验,其结果展现出了良好的应用潜景,其可行性在野外实验,生产中（如石油钻井,大陆科学深钻中）得到了验证,但与此同时,其在应用过程中也出现了一些问题,如射流冲击器的核心部件射流元件使用寿命不长,具体表现在喷嘴,凹劈,侧壁等破坏严重。     

SC-150型冲击器在水文水井钻探中的使用效果

我队选用了长春地质学院研制的SC-150型射流式液动冲击器，在5—7级，局部8级的白云质灰岩中进行了水文水井钻探生产性试验，取得了较好的效果。两年多试验表明，该冲击器冲击功大，碎岩效果好，适用于大口径基岩钻进。一、结构特点和性能参数1．结构特点（1）射流式冲击器之射流元件劈尖、工作区上下盖板、喷咀两侧都镶焊了硬质合金块，其耐磨性强，使用寿命高，适应性好，工作性能稳定。（2）该冲击器本身具有压差大和末速度高，利用高压水锤传递能量等特点，因而能量利用率高，对碎岩有利。     

旋流磨料射流喷嘴磨损机理研究

从喷嘴的材质特性、磨料的特性、射流工作参数、加旋元件结构等方面对旋流磨料射流喷嘴磨损机理进行了分析和研究。结果表明:由于加旋元件的存在,不仅使射流结构带来质的变化,而且会给喷嘴的寿命带来影响。     

新型射流式元件结构设计与试验研究

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。     

射流元件空蚀模拟试验研究及理论浅析

在地热井、水文水井、石油及大陆科学等深钻应用射流式冲击器时发现,射流元件基板、盖板、底板侧壁等部位经常发生破坏。其破坏与多种因素有关,如喷嘴处的流速、工作室内的流态变化、脉冲、循环介质中的磨料（如极细的岩屑、被磨掉的如硬质合金或金刚石等钻头材质颗粒）、振动等有关。元件中是否存在空蚀一直存在争议,故有必要进行研究.     

应用离子注入和爆炸喷涂技术提高液动锤射流元件寿命

射流元件是射流式液动锤的动力控制元件。其寿命的长短制约着射流式液动锤钻探技术的推广和应用。本文在分析其元件磨损机制的基础上。应用离子注入技术和爆炸喷涂技术对射流元件进行内表面处理。从而提高射流元件的使用寿命。     

基于LS-DYNA的射流式液动锤活塞回程缓冲结构的研究

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。     

冲击器射流元件内部流场CFD模拟仿真分析

利用CFD数值模拟手段,对射流元件内部流场进行模拟,并对数据进行分析研究,得出结论为:在空载作用下,元件在一侧出流。赋予不同的主喷嘴流量,元件的属性各参量变化不大,可见,元件结构既定,元件射流附壁属性基本确定。该模拟仿真分析丰富了射流元件内部流动的理论研究,完善了参数设计,这对射流式冲击器的设计理念和理论研究有很好的指导意义。     

高压旋喷注浆合理提升和旋转速度的理论分析

从高压射流与土体相互作用规律入手，从理论上分析射流束在静止和移动状态下，破土深度与作用时间、扩散宽度、移动速度等之间的相互关系。并结合室内模拟试验结果，推算在砂层中单管旋喷注浆的最佳提升速度和旋转速度配合值。     

高压旋喷注浆合理提升机和旋转速度的理论分析

从高压射流与土体相互作用规律入手，从理论上分析射流束在静止和和移动状态下，破土深度与作用时间、扩散宽度、移动速度等之间的相互关系。并结合室内模拟试验结果，推算在砂层中单管旋喷注浆的最佳提升速度和旋转速度配合值。     

基于SolidWorks的射流元件压力仿真分析

本文介绍了射流式冲击器推广应用过程中遇到的问题,运用SolidWorks软件对射流元件内部流场进行数值模拟和仿真分析。结果表明:元件喷咀为产生压力损失的主要部位,也是流速最高处,受到流体的冲蚀作用最强。分析结果与实验测试吻合,解决了以往只能依靠经验确定射流元件压力降的难题,促进了射流式冲击器的推广应用。     

钻孔射流抽水的设计和运算

在钻孔射流抽水工作中，正确选择工作泵和射流元件，直接关系到抽水效果的好坏。因为在射流抽水系统中，不论地面工作部分，还是井下工作部分，都与射流元件的形态紧密联系着，只要选择并调整好射流元件，便能达到抽水的预期效果。然而，用优选法反复调试井下的射流元件，以选取最佳形态，仍是费工耗时的工作。如何用计算方法在室内确定数据，在地面一次调好射流元件，这是射流抽水工作中的一个重要问题。     

钻孔水力采矿水枪喷射力试验台的设计

介绍了钻孔水力采矿射流水枪试验台的设计原理,在该试验台上可以模拟水枪在大气中的自由射流、模拟无压流体淹没条件下的射流以及模拟有压流体淹没条件下的射流等.设计的测试系统能对水枪射流能力、不同喷距下的射流打击力、流体流量、压力等参数进行测试.可以准确地衡量不同喷嘴、不同喷距、不同工矿条件下的射流效果.     

加旋元件参数对锥形磨料射流钻孔性能影响的试验研究

介绍了采用非标准螺旋形加旋元件形成的锥形磨料射流,利用建立的锥形磨料射流试验系统进行了钻孔试验,由于加旋元件是锥形磨料射流的技术关键,因此钻孔试验重点考察了加旋元件的流槽头数、导程及中心孔对钻孔性能的影响。结果表明,为达到较理想的钻孔效果,流槽头数取双头为宜、合适的导程一般在16～20 mm 及中心孔直径要大于3 mm,但应小于5 mm。