[發明專利]粒子沖擊鉆井噴嘴流道

在審

• 申請號: 201810140659.5
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN108360976A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 龔昊東;李曉雷
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: E21B7/18
• 分類號: E21B7/18
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種粒子沖擊鉆井噴嘴流道，其特征在于，

該粒子沖擊鉆井噴嘴流道由收縮段和圓柱段構成，所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的所述收縮段的形狀關于所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線對稱，

針對所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的經過所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線的截面，以所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線為x軸，以所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的入口截面與上述截面的交線為y軸，以所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的入口中心為原點建立坐標系，

設構成所述收縮段的上半部分的函數為f(x)，

滿足0≤|f”(x)|<0.8。

2.根據權利要求1所述的粒子沖擊鉆井噴嘴流道，其特征在于，

所述收縮段的上半部分的形狀為中心位于點(0,d/2)的橢圓的一部分，其中，d為所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的出口直徑，

并且，-0.8<f”(x)<0，

在所述收縮段與所述圓柱段之間的內壁連接處設置倒圓角。

3.根據權利要求1所述的粒子沖擊鉆井噴嘴流道，其特征在于，

所述收縮段由第一曲線部和第二曲線部構成，其中，所述第一曲線部朝向所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線的內側凹陷，所述第二曲線部朝向遠離所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線的方向鼓出，

所述第一曲線部的截面形狀為流線形狀，設所述第一曲線部的上半部的函數為f1(x)，滿足0<f1”(x)<0.8，

所述第二曲線部的截面形狀為橢圓形狀的一部分，設所述第二曲線部的上半部的函數為f2(x)，滿足-0.8<f2”(x)<0，

在所述收縮段與所述圓柱段之間的內壁連接處設置倒圓角。

4.根據權利要求1所述的粒子沖擊鉆井噴嘴流道，其特征在于，

所述收縮段由第一曲線部、第二曲線部以及第三曲線部構成，其中，所述第一曲線部和所述第三曲線部朝向所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線內側凹陷，所述第二曲線部朝向遠離所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線的方向鼓出，

所述第一曲線部的截面形狀為等加速曲線，

所述第二曲線部的截面形狀為橢圓形狀的一部分，設所述第二曲線部的上半部的函數為f2(x)，滿足-0.8<f2”(x)<0，

所述第三曲線部的截面形狀為流線形狀，設所述第三曲線部的上半部的函數為f3(x)，滿足0<f3”(x)<0.8。

5.根據權利要求1所述的粒子沖擊鉆井噴嘴流道，其特征在于，

所述收縮段由第一曲線部、第二曲線部、直線部以及第三曲線部構成，其中，所述第一曲線部和所述第三曲線部朝向所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線內側凹陷，所述第二曲線部朝向遠離所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線的方向鼓出，所述直線部隨著向所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的出口側去而向所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的中心軸線側收縮，

所述第一曲線部的截面形狀為等加速曲線，

所述第二曲線部的截面形狀為橢圓形狀的一部分，設所述第二曲線部的上半部的函數為f2(x)，滿足-0.8<f2”(x)<0，

所述第三曲線部的截面形狀為流線形狀，設所述第三曲線部的上半部的函數為f3(x)，滿足0<f3”(x)<0.8，

所述直線部與所述第二曲線部相切并且與所述第三曲線部相切，設所述直線部的函數為f-s(x)，其中，-0.4<f-s’(x)<0。

6.根據權利要求1～5中任一項所述的粒子沖擊鉆井噴嘴流道，其特征在于，

所述圓柱段長度與所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的出口直徑之比為3～10，所述收縮段與所述圓柱段之間的長度比值滿足0.3～0.6，所述粒子沖擊鉆井噴嘴流道的入口直徑與所述出口直徑之間的比值滿足2.5～5。