一种具有整流结构的双梯度磨料喷嘴制造技术

本发明专利技术公开了一种具有整流结构的双梯度磨料喷嘴，喷嘴本体的内部流道包括依次连接的圆柱形的入水口、收缩圆锥形的一次加速部、收缩圆锥形的二次加速部、圆柱段和扩张圆锥形的出水口，在入水口内壁表面沿着轴向均匀分布有起到整流和降低喷嘴内部湍流扰动作用的多个凸起肋，凸起肋延伸到一次加速部的收缩圆锥面，一次加速部的收缩圆锥面角度大于二次加速部的收缩圆锥面角度，形成两级梯度加速，流体和磨料颗粒在通过一次加速部和二次加速部后得到充分加速，双梯度的设计能够有效提高喷嘴射流速度，增强射流的破坏效果，并且缩短了喷嘴的轴向尺寸，使得喷嘴在井眼等尺寸狭小的空间中得以应用。

【技术实现步骤摘要】
一种具有整流结构的双梯度磨料喷嘴
本专利技术涉及水射流技术，具体涉及一种具有整流结构的双梯度磨料喷嘴。
技术介绍
磨料水射流技术是磨料射流的一种，它是以水或其它液体为介质，利用高压发生装置获得巨大能量，磨料微粒被高压水射流加速，通过供料与混合装置加入到高压水束中，形成两相混合射流，依靠磨料和高压水束的高速冲击磨削的工艺。磨料水射流一般可分为前混合式磨料水射流、后混合式磨料水射流、外混合式磨料水射流以及磨料浆体射流。在前混合式磨料水射流中，磨料与高压水能充分混合，有利于水对磨料的能量传输，具有较高的切割破碎效率，在易燃易爆环境、石油天然气井下作业、煤层割缝作业等场合应用广泛。磨料经历了三个加速阶段，第一阶段是在高压管路中的加速，第二阶段是在喷嘴内的加速，第二阶段是在喷嘴外流场的加速。其中喷嘴的几何结构对磨料最终射流速度起着至关重要的作用。目前典型的高压磨料喷嘴为Niknov喷嘴(锥直型喷嘴)，其收敛角存在最优值，通过理论计算和工程实践分析认为在13°～14°为好。但采用此收敛角会导致喷嘴总体长度较长，在一些尺寸较小的环境中使用受到限制。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有整流结构的双梯度磨料喷嘴，其特征在于，喷嘴本体(2)的内部流道包括依次连接的圆柱形的入水口(1)、收缩圆锥形的一次加速部(3)、收缩圆锥形的二次加速部(4)、圆柱段(5)和扩张圆锥形的出水口(6)，在入水口(1)内壁表面沿着轴向均匀分布有起到整流和降低喷嘴内部湍流扰动作用的多个凸起肋(7)，凸起肋(7)延伸到一次加速部(3)的收缩圆锥面，一次加速部(3)的收缩圆锥面角度大于二次加速部(4)的收缩圆锥面角度，形成两级梯度加速。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有整流结构的双梯度磨料喷嘴，其特征在于，喷嘴本体(2)的内部流道包括依次连接的圆柱形的入水口(1)、收缩圆锥形的一次加速部(3)、收缩圆锥形的二次加速部(4)、圆柱段(5)和扩张圆锥形的出水口(6)，在入水口(1)内壁表面沿着轴向均匀分布有起到整流和降低喷嘴内部湍流扰动作用的多个凸起肋(7)，凸起肋(7)延伸到一次加速部(3)的收缩圆锥面，一次加速部(3)的收缩圆锥面角度大于二次加速部(4)的收缩圆锥面角度，形成两级梯度加速。


2.根据权利要求1所述具有整流结构的双梯度磨料喷嘴结构，其特征在于，所述凸起肋(7)的横截面为V字形、梯形或矩形，均布4～8个。


3.根据权利要求1所述具有整流结构的双梯度磨料喷嘴结构，其特征在于，所述入水口(1)轴向长度为圆柱段(5)直径d1的2.5～4.5倍，一次加速部(3)收缩圆锥面角度为θ1为35°～45°，二次加速部(4)收缩圆锥面角度在θ2为6°～15°，圆柱段(5)轴向长度为圆柱段(5)直径d1的2.5～3.5倍，出水口(6)为扩张圆锥面角度为45°～60°。


4.根据权利要求1所述具有整流结构的双梯度磨料喷嘴结构，其特征在于，所述凸起肋(7)径向高度为入水口直径d2的六分之一到四分之一，凸起肋(7)从入水口(1)延伸到一次加速部(4)，但不超过一次加速部(3)。


5.根据权利要求2所述具有整流结构的双...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨文领，张恒，陈世春，张立娜，于学良，王玥，刘洋，张秀青，雷中清，徐敏，张华，
申请(专利权)人：中国石油集团渤海钻探工程有限公司，中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12