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《吉林大学》 2007年
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射流式液动冲击器仿真计算与实验研究

陈家旺  
【摘要】: 应用计算流体动力学(CFD)进行射流式液动冲击器冲击系统的流场数值模拟计算和流场分析,通过动态网格技术的应用再现冲击系统运动过程;同时引入先进的粒子图像测速技术对射流式液动冲击器的射流元件内部流场进行实验研究,结合动态压力测量及频率测量将实验研究结果与数值计算进行对比分析,验证了理论计算的正确并揭示冲击系统的流动规律和特性,同时研究了特性预测及提出射流元件设计方法和加工艺的改进,较全面地进行了射流式液动冲击器的理论与实验研究。本文主要研究内容和相关结论包括: (1)重点研究基于CFD的射流式液动冲击器冲击系统动态流场的数值模拟方法,提出了冲击系统数值模拟解决方案;进行负载下冲击系统的流场全程动态特性分析;提出了射流元件负载情况下元件工作腔内恶劣环境预测方法;寻找最优参数组合及主次影响规律;分析各结构参数及泵量等因素对冲击器工作性能参数的影响规律。 (2)应用先进的PIV激光粒子图像测速技术对射流元件工作腔内部速度流场进行了部分实验测试;重点测量元件工作室内流动特性,并将实验结果与理论计算进行对比分析;通过实验验证CFD计算结果的正确性和可靠性。 (3)应用压力与频率测量系统测定了分离体式冲击系统压力变化及冲击频率,说明冲击器分离体后工作性能的影响变化。 (4)提出射流元件及活塞腔组设计新方法。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:P634.3

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 李国琳;彭枧明;柳鹤;赵志强;;液动锤射流元件喷嘴临界流速预测与验证[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年01期
2 张永光;彭枧明;柳鹤;殷其雷;范黎明;;射流式液动锤活塞回程缓冲机构[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年06期
3 王新坤;夏立平;高世凯;许鹏;;射流施肥泵的数值模拟[J];节水灌溉;2013年07期
4 陈家旺;彭枧明;殷其雷;赵志强;;液压卡紧对射流式液动锤性能的影响[J];中国石油大学学报(自然科学版);2009年05期
5 彭枧明;殷其雷;赵志强;王维;;低速射流元件控制的高能液动锤研究[J];石油机械;2010年03期
6 王清岩;殷琨;彭枧明;陈家旺;;液动射流冲击器计算机仿真技术的发展与应用[J];石油钻探技术;2008年01期
7 杨顺辉;陶兴华;殷琨;彭枧明;索忠伟;涂玉林;;计算流体动力学在冲击器设计和模拟中的应用[J];石油钻探技术;2008年05期
8 邢彤;左强;杨永帅;阮健;;液压激振技术的研究进展[J];中国机械工程;2012年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 王清岩;基于虚拟样机技术的动压反馈式液动冲击器结构设计与动态仿真分析[D];吉林大学;2008年
2 李峰飞;孔底电动冲击器控制系统研究[D];中国地质大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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8 陈家旺;殷琨;谭凡教;;基于Matlab语言的射流式冲击器元件内部流场仿真计算[J];露天采矿技术;2006年06期
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10 郭强,竺晓程,胡丹梅,杜朝辉;采用PIV研究轴流风机叶顶泄漏流动[J];流体力学实验与测量;2004年01期
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1 熊源泉;气固喷射器输送特性的试验研究及其三维数值模拟[D];东南大学;2003年
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1 靳李平;离心泵的CFD分析与改型设计[D];西安理工大学;2003年
2 赵宇;PIV测试中示踪粒子性能的研究[D];大连理工大学;2004年
3 王清松;液力传动元件流场实验及流动图像判读系统研究[D];吉林大学;2004年
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【共引文献】
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2 刘影,史謌;天然气水合物勘探技术综述[J];北京大学学报(自然科学版);2004年06期
3 彭枧明;王维;殷其雷;柳鹤;呼咏;赵志强;;分流孔直径对射流式液动锤性能的影响[J];北京工业大学学报;2011年04期
4 童鸣;赵静;李志鹏;高正明;;组合桨层间距对搅拌槽内流动特性的影响[J];北京化工大学学报(自然科学版);2010年06期
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6 谭凡教,王如生,蒋荣庆;射流式液动锤回转冲击孕镶金刚石钻头钻进的实践与分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年04期
7 索忠伟;殷琨;徐克里;于平;;射流式液动锤内部动力过程的数学模型及仿真分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年01期
8 刘三意;夏柏如;;多工艺旋挖钻进施工钻具及在冻土层中的应用[J];吉林大学学报(地球科学版);2008年03期
9 李国琳;彭枧明;柳鹤;赵志强;;液动锤射流元件喷嘴临界流速预测与验证[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年01期
10 彭枧明;柳鹤;赵志强;博坤;王维;;YSC178A型液动锤射流元件底盖板外壁冲蚀机理[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 祝效华;汤历平;吴华;贾彦杰;石昌帅;;高频扭转冲击作用下硬地层破岩机理研究[A];第十届全国振动理论及应用学术会议论文集(2011)下册[C];2011年
2 马清明;王瑞和;;水力脉冲诱发振动钻井研究[A];第七届全国水动力学学术会议暨第十九届全国水动力学研讨会文集(上册)[C];2005年
3 蒋宏伟;黄成;王克雄;翟应虎;倪瑞庆;;射吸式液动冲击器内部流场数值模拟研究[A];2007年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2007年
4 殷琨;王茂森;彭枧明;周占江;;水文水井潜孔锤反循环钻进技术[A];探矿工程(岩土钻掘工程)技术与可持续发展研讨会论文集[C];2003年
5 朱文鉴;王达;;大陆科学钻探工程科钻一井钻探现场施工决策特点分析[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2005年
6 赵尔信;贾美玲;蔡家品;张建元;;精细、原位、保真取样技术的进展[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2005年
7 熊青山;安传奇;夏跃新;武国庆;;槽式自由切换射流元件模拟试验[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
8 熊青山;安传奇;刘双亮;李佳;;流线型平面喷嘴结构设计[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(上)[C];2009年
9 王淑云;鲁晓兵;;深水地质和土工调查的新进展[A];2006年度海洋工程学术会议论文集[C];2006年
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1 傅林坚;大流量高响应电液比例阀的设计及关键技术研究[D];浙江大学;2010年
2 金玉珍;激励喷嘴作用下纱线—气流场特性研究[D];浙江大学;2010年
3 孟庆鸿;松科1井复杂地层取心钻具及泥浆优化设计和应用研究[D];中国地质大学(北京);2011年
4 贾瑞宣;电厂冷端多尺度能耗表征及控制规律研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 孔凡军;大庆油田海塔盆地钻井提速关键技术研究[D];东北石油大学;2011年
6 王峰;曲线公路隧道营运通风关键参数研究[D];西南交通大学;2010年
7 唐春晓;基于多光谱成像的数字粒子图像测速技术研究[D];天津大学;2010年
8 王勇;格子Boltzmann方法在热声领域的应用及热声谐振管可视化实验研究[D];西安交通大学;2009年
9 管晓艳;水平浓淡煤粉燃烧器内气固流动特性研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 张德生;大功率阀控液力偶合器设计理论及关键技术研究[D];中国矿业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张战锋;塞流式厌氧发酵反应器物料流场的CFD模拟[D];华中农业大学;2010年
2 王立红;小型换热风扇的结构参数对其内部流动与性能的影响研究[D];浙江理工大学;2010年
3 杨国朝;基于CFD的C5000变矩器内部流场分析[D];郑州大学;2010年
4 李楠松;基于PIV测量的噪声分析[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 吕秀丽;离心泵内部三维流场数值模拟研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
6 张锡梅;循环流化床内结构布置对气固流动特性影响的试验研究[D];浙江大学;2010年
7 邓懿;水库运行方式对库岸崩塌和建筑物破坏的影响研究[D];昆明理工大学;2009年
8 赵金余;光刻机浸没单元的流场检测与结构优化[D];浙江大学;2011年
9 薛福堂;大口径卵砾石油压碎石器组合钻具及工艺研究[D];中国地质大学(北京);2011年
10 梁家玮;液动冲击器测试实验台设计和研建[D];中国地质大学(北京);2011年
【同被引文献】
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1 贾文昂;阮健;李胜;裴翔;俞浙青;朱发明;;电液四轴高频疲劳强度试验系统研究[J];兵工学报;2010年06期
2 蒋荣庆,庞友同,栾桂林;液动射流式冲击器应用于超深井的模拟试验[J];长春地质学院学报;1990年03期
3 辜华良;冲击器频率的声波测试法[J];长春科技大学学报;2000年02期
4 菅志军,殷琨,蒋荣庆,辜华良;增大液动射流式冲击器单次冲击功的试验研究[J];长春科技大学学报;2000年03期
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6 索忠伟;殷琨;徐克里;于平;;射流式液动锤内部动力过程的数学模型及仿真分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2007年01期
7 李国琳;彭枧明;柳鹤;赵志强;;液动锤射流元件喷嘴临界流速预测与验证[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年01期
8 石永泉;CX-120型气动潜孔锤取芯钻具的研制[J];成都理工学院学报;2002年05期
9 陈维,李敏远;IR2110的功能及其在高频感应加热电源中的应用[J];常德师范学院学报(自然科学版);2000年01期
10 何芝仙;桂长林;李震;孙军;;曲轴轴承系统动力学和摩擦学行为耦合分析[J];车用发动机;2007年04期
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1 丁问司;新型压力反馈氮爆式机电一体化液压碎石冲击器系统研究[D];中南大学;2000年
2 彭枧明;射流式液动锤增设蓄能装置的数值分析与实验研究[D];吉林大学;2004年
3 谭凡教;射流式冲击器改型设计及MATLAB仿真计算[D];吉林大学;2005年
4 呼咏;钻头自回转型潜孔锤研究及仿真分析[D];吉林大学;2007年
5 卢春华;节水型回转冲击钻具结构设计与钻进机理研究[D];中国地质大学;2007年
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1 邹湘伏;氮爆式液压破碎锤动态特性数学仿真及性能测试新方法研究[D];中南大学;2002年
2 赵宇;PIV测试中示踪粒子性能的研究[D];大连理工大学;2004年
3 吴京秋;IGBT应用于固态断路器中的关键技术研究[D];南京理工大学;2007年
【二级引证文献】
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1 彭枧明;王维;殷其雷;柳鹤;呼咏;赵志强;;分流孔直径对射流式液动锤性能的影响[J];北京工业大学学报;2011年04期
2 张永光;彭枧明;柳鹤;殷其雷;范黎明;;射流式液动锤活塞回程缓冲机构[J];吉林大学学报(地球科学版);2010年06期
3 彭枧明;王维;柳鹤;殷其雷;;活塞冲锤主要参数对射流元件临界流速的影响[J];吉林大学学报(地球科学版);2011年S1期
4 王清岩;;基于虚拟样机技术的液动射流冲击器动态仿真分析[J];机械研究与应用;2008年06期
5 李修武;邢彤;靳德峰;;液压颤振器的流固耦合振动研究[J];流体传动与控制;2013年03期
6 马宏杰;邢彤;付亮;;新型高频电液颤振器的振动研究[J];流体传动与控制;2013年05期
7 王巍;董伊康;赵静一;;基于功率键合图的跳汰机交流液压系统建模与仿真[J];佳木斯大学学报(自然科学版);2014年05期
8 杨顺辉;;液动射流式冲击器的研究现状与发展方向[J];石油机械;2009年02期
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10 卢春华;陆洪智;李锋飞;;新型电动冲击回转钻具的研究[J];石油钻探技术;2010年01期
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1 王勇;基于蓄能器和组合功能加载油缸的安全阀试验技术研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
2 李伟荣;高频单轴电液振动台振动特性研究[D];浙江工业大学;2013年
3 柳鹤;射流式水力振荡器理论分析与试验研究[D];吉林大学;2014年
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1 梁家玮;液动冲击器测试实验台设计和研建[D];中国地质大学(北京);2011年
2 杜忺峰;油液盈虚态对静压支承性能影响数值模拟[D];齐齐哈尔大学;2013年
3 张龙凯;基于双阀芯的挖掘机振动掘削性能改进研究[D];中南大学;2013年
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1 张光胜;离子注入材料表面改性及其在摩擦学中的应用[J];安徽工程科技学院学报;2002年01期
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8 蒋荣庆,庞友同,栾桂林;液动射流式冲击器应用于超深井的模拟试验[J];长春地质学院学报;1990年03期
9 菅志军,殷琨,蒋荣庆,辜华良;增大液动射流式冲击器单次冲击功的试验研究[J];长春科技大学学报;2000年03期
10 谭凡教,王如生,蒋荣庆;射流式液动锤回转冲击孕镶金刚石钻头钻进的实践与分析[J];吉林大学学报(地球科学版);2003年04期
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1 郭鹏程;复杂边界通道内的三维紊流数值模拟[D];西安理工大学;2000年
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4 潘光永;;八英寸无阀冲击器结构原理及主要参数的特性分析[J];凿岩机械气动工具;2011年02期
5 ;在勘探钻井中使用压气冲击器进行冲击-回转钻进的合理性问题[J];探矿工程;1959年02期
6 И.C.米秋史肯 ,李敦宝;ГБМС-5型与Г-3A型液动冲击器对比试验的主要结果[J];探工零讯;1964年09期
7 周日全;;液动冲击回转钻的优越性及提高726型冲击器性能的探讨[J];放射性地质;1980年05期
8 蒋荣庆,张祖培;液动冲击器结构和性能参数的分析[J];煤田地质与勘探;1981年01期
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10 付玉山;辽宁54型液动冲击器研制试验情况[J];探矿工程;1982年05期
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1 蒋宏伟;黄成;王克雄;翟应虎;倪瑞庆;;射吸式液动冲击器内部流场数值模拟研究[A];2007年石油装备学术研讨会论文专辑[C];2007年
2 丁问司;;氮爆式液压冲击器系统性能实验研究[A];液压与气动学术研讨会论文集[C];2004年
3 丁问司;;氮爆式液压冲击器系统性能实验研究[A];第三届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第三卷)[C];2004年
4 鄢泰宁;H.Г.叶戈罗夫;蒋国盛;吴翔;卢春华;王荣景;;用于回转冲击钻进的钢球冲击器结构分析及其试验效果[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2005年
5 蒋荣庆;栾桂林;庞友同;;液动流射式冲击器应用于超深井的模拟试验[A];第四届全国岩石破碎学术讨论会论文集[C];1989年
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1 马占云 王文立;旋冲钻井研究取得新进展[N];中国石化报;2010年
2 刘爱顺金军斌;粒子图像测速技术加速“863”项目攻关进程[N];中国石化报;2007年
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1 李峰飞;孔底电动冲击器控制系统研究[D];中国地质大学;2010年
2 陈宝义;地下穿孔液压冲击器的研究与设计[D];吉林大学;2005年
3 丁问司;新型压力反馈氮爆式机电一体化液压碎石冲击器系统研究[D];中南大学;2000年
4 杨国平;全液压独立无级调频调能液压冲击器的研究[D];中南大学;2000年
5 许勤;液压冲击器系统性能的测试与分析[D];南京农业大学;2009年
6 卢春华;节水型回转冲击钻具结构设计与钻进机理研究[D];中国地质大学;2007年
7 陈家旺;射流式液动冲击器仿真计算与实验研究[D];吉林大学;2007年
8 王清岩;基于虚拟样机技术的动压反馈式液动冲击器结构设计与动态仿真分析[D];吉林大学;2008年
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2 李文汇;电磁冲击器电磁场仿真与分析[D];昆明理工大学;2009年
3 薛二鹏;电磁冲击器阀芯动力学特性研究[D];昆明理工大学;2009年
4 梁家玮;液动冲击器测试实验台设计和研建[D];中国地质大学(北京);2011年
5 王聪;基于工况分析下的液压冲击器内流场特性数值模拟与研究[D];上海工程技术大学;2014年
6 沈宇捷;冲击器工作部基于三点弯曲模型的断裂分析[D];昆明理工大学;2012年
7 李博;阀式双作用液动冲击器的仿真[D];中国地质大学(北京);2013年
8 柴睿;液压冲击器的智能控制系统研究[D];上海交通大学;2009年
9 高双锋;液压冲击器中管路蓄能效应的研究[D];中南大学;2007年
10 孙永飞;开铁口机液压冲击器计算机仿真研究[D];北方工业大学;2012年
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