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：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。

摘要：射流式水力振荡器由振荡短节和脉冲短节组成,脉冲短节决定了水力振荡器的性能,研究射流式脉冲短节的压力波特性和射流压降具有重要意义。针对Ф120 mm井眼,设计了工作排量8~10 L/s的Ф89 mm射流式脉冲短节,建立其流场数值试验模型,对其上、下冲程和射流换向过程进行了数值试验,并对工具进行了地面试验。试验结果表明:在给定的计算参数条件下,工具出口可以产生阶梯状压力脉冲,压力脉冲幅值为1.00 MPa,工具压降约2.20 MPa;工具上、下死点射流切换速度快,工具在射流速度40 m/s下即可稳定换向,实现了低速射流换向的设想,射流压降比目前大尺寸工具降低了1.50 MPa。所得结论可为后续射流式水力振荡器的设计提供参考。