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射流式冲击器改型设计及MATLAB仿真计算

谭凡教  
【摘要】:分析了射流式冲击器在中国大陆科学钻探工程(CCSD)中应用试验中出现的问题,设计改型了现有的89 型射流式冲击器。改型设计是增加了元件保护、流体分流、蓄能、补流等结构,改变了内管结构形式及其密封方式、装配方式,并改变了原伸缩接头防空打机制。 在设计结构基础上,应用射流理论、流体力学理论等对元件流场进行理论分析,经分析得出元件附壁侧和非附壁侧各自排空道、输出道,信号道、出口的流体压力,流速等变量的控制方程。同时,分析得出了带补流孔和蓄能缓冲弹簧的冲击系统活塞运动的控制方程。 应用MATLAB 语言及其主要工具Simulink 对元件和冲击器冲击系统进行仿真计算。经过编写m 文件和s-函数计算,计算得出了元件的空载和带载状态下的各个出口的流体状态数值解;对带有弹簧蓄能机构和补流孔的冲击器系统的结果表明,弹簧缓冲蓄能机构和补流孔对活塞回程冲击阶段作用很大。


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