高压射流孔径与长颈最佳比值
射流泵基本尺寸计算
射流泵基本尺寸计算（1） 喷嘴直径j d引用陆宏圻《射流泵技术的理论及应用》中喷嘴直径[16]的计算公式如下：01214.34γαμp g Q d nj ∆= （4-13）式中：1μ—喷嘴流量系数；α—喉管进口函数；0p ∆—泵的工作压力，MPa ；n Q —动力液流量，m 3/min ；0γ—动力液重度，N/m 3。
本次设计中取喷嘴喷嘴流量系数为：1μ=1。
对于喉管进口函数，在初步计算时采用05.11-=α，此处取1=α。
对于动力液流量，已知25.0=n Q m 3/min 。
对于动力液重度，前文已给出98100=γN/m 3。
射流泵工作压力的计算[17]为：s j p p p -=∆10 （4-14）式中：1j p —动力液在喷嘴入口处的压力，MPa ；s p —吸入液（油）的压力，MPa 。
由已知条件和前文计算结果知，动力液在喷嘴入口处压力和吸入液压力为：70.381=j p MPa4=s p MPa联立（4-13）（4-14）两式解得喷嘴直径为：310490.4-⨯=m 490.4=mm取喷嘴直径为：5.4=j d mm（2） 喉管直径t d喷嘴出口面积j A 、喉管断面面积d A 的关系如下：y t jm A A = （4-15）24j j d A π= （4-16）24t t d A π= （4-17）其中：y m —最优面积比。
前文已求得π1=y m 。
联立（4-15）（4-16）（4-17）式解得喉管直径为：取喉管直径为：0.8=t d mm （3） 喷嘴面积j A 、喉管面积t A 和吸入面积s A根据喷嘴直径j d 、喉管直径t d 可求得喷嘴和喉管面积分别为：所以吸入面积为：=34.34mm 2引用蔡启伦《喷射泵设计计算公式的改进》中最小吸入面积[25]的计算公式：ss ss p g Q A γ281.0min = （4-18）式中：s Q —泵的排量，m 3/d ；s p —地层液的压力,MPa ；s γ—原油的重度；N/m 3。
高压水射流打击效率理论分析
专论与综述
清洗世界 2006 ,22 (10) :32 - 35 Cleaning World
收稿日期 : 2006 - 04 - 11 作者简介 : 陈玉凡 (1933 - ) , 男 , 辽宁省人 , 教授 , 从事高压水射流研究工作 。
图1 高压水射流结构组成图
1. 原始段 ; 2. 基本段 ; 3. 发散段
流阶段称为原始段 , 亦称核心段 。这段射流的特点 是其沿轴向的动压力值几乎是常数 , 射流尖端的动 压和喷嘴出口的动压是相同的 。另一特点是质地非 常密实 ,质点几乎不和空气相混合 , 因而也不存在雾 化水滴 。射流力的计算符合动量方程规律 。原始段
2. 3 打击力的分析 ( 6)
λ A z VL = μ QL =α
( 11)
如果我们将射流打击力用 Fs 来表示 ,则其值可 作如下表示 : ρ Fs = I = mv = Q sv 或 式 ( 7) 和式 ( 8) 中
Fs 、 I— — — 射流打击力 ,kN ; m— — — 液流质量流量 ,kg/ s ; v— — — 喷嘴出口处射流速度 ,m/ s ; Q— — — 液流容积流量 ,m / s ; Az — — — 喷嘴出口处截面积 ,m ;
自由射流即指射流在自由状态下从喷嘴孔口向 低于出口压力方向自由流动的射流。自由流动包括 在空气中流动 ,也包括在介质水中流动 , 两者计算原 理一样 。射流流束的状态参数如压力 、 流量 、 流速不 随时间变化而变化 。同时认为射流流动符合连续性 原则 。因此 ,可用连续性动量方程来计算 。
高压输气管道喷射火几何尺寸和危险半径的研究
高压输气管道喷射火几何尺寸和危险半径的研究王兆芹1,2,冯文兴1,程五一2(1.中国石油管道研究中心,河北廊坊065000;2.中国地质大学工程技术学院,北京100083)摘 要:针对高压输气管道主要火灾形式———喷射火,利用Thornton模型分析了工程实例中喷射火几何尺寸与风速之间的关系,得出危险半径与泄漏孔径之间的关系曲线,并将利用该方法计算的管道破裂时的危险半径与依据SY/T662122005标准计算的结果进行比较和分析,结果表明该方法更经济、合理。
关键词:输气管道;喷射火;危险半径;Thornton模型中图分类号:X932 文献标识码:A 文章编号:167121556(2009)0520108203Analysis of G eometry and H azardous R adius of Jet Flame fromHigh2pressure N atural G as PipelineWAN G Zhao2qin1,2,FEN G Wen2xing1,C H EN G Wu2yi2(1.Pet roChi na Pi peli ne R&D Center,L ang f ang065000,Chi na;2.S chool of Engi neeri ng and Technolog y,Chi na U ni versit y of Geosciences,B ei j i ng100083,Chi na)Abstract:Fires f rom high2p ressure nat ural gas pipeline may cause serious casualties and dest ruction of t he p roperty.J et fire,as one of t he main forms of fire incident s,is analyzed in t his paper to demonst rate t he danger.Thornton Model is applied to one practical case to calculate t he relationship between t he geometry of jet fire and t he wind speed.The relationship between t he diameter of t he leakage hole and t he hazardo us radius is calculated and co mpared wit h t he result f rom t he standard S Y/T6621.K ey w ords:nat ural gas pipeline;jet flame;hazardous radius;Thornton Model0 引 言长输高压天然气管道是解决经济发展中能源问题的重要方式之一。
高压水射流喷嘴设计
本科毕业设计（论文）通过答辩摘要：高压水射流技术是近三十年来发展起来的一项新技术，在采矿、冶金、石油、建筑、化工、市政建设及医学领域得到广泛应用并取得可喜的成果。
从原理上讲，它与世隔绝我国煤矿中使用已久的水力采煤技术基本相同，都是把具有一定压力的水通过直径较小的喷嘴形成射流，将这股射流作为工具进行切割、破碎和清洗物料。
所不同的只是高压水射流的水压更高、喷嘴直径更细而已。
水力采煤中使用的水压通常为5~15MP，水枪出口直径为15~30mm；而高水射的水压一般在30MP以上，有的高达数百兆帕，喷嘴直径则在2mm以下，最小的可达0.1mm。
因此高压水射流可以在很小的区域内集中极大的能量，例如100MP的高压水射流的能量束密度可以与激光束相匹敌。
本毕业设计题目是水射流采煤机切割装置设计。
主要阐述了高压水射流技术在采煤机上的应用之背景，优缺点和所需要解决的问题等方面的内容。
高压水射流和采煤机联合进行破煤是一门新技术，需要解决的问题还很多。
本设计主要是关于喷嘴在滚筒上的布置，水路控制系统和高压旋转密封等方面作初步的尝试。
设计了一种用高压水射流控制水路，水射流辅助截齿破煤的滚筒结构。
关键词：水射流；截齿；喷嘴；滚筒1 水射流采煤综述1.1高压水射流概述煤炭作为我国一次能源的主体,它的持续、稳定和协调发展,无疑具有重大意义。
采掘机械的技术水平则是发展煤炭工业中的关键环节。
加强采掘机械的科学技术研究工作是煤炭工业增产、节约能源消耗、保障工人安全、高效率等方面的发展的重要技术手段。
高压水射流技术是近几十年来逐渐发展起来的一门新兴技术。
它的应用发展日趋成熟和广泛。
在这种形式下，人们试途将高压水射流技术应用于矿山机械中，特别是采掘机械中，已经取得初步成果。
这必将推动煤炭工业的进一步发展。
高压水射流的基本原理是将具有一定的压力水通过直径较小的喷嘴形成的射流，并将这股射流作为工具进行破碎、切割和清洗等工作。
一般水压在30MP以上，而喷嘴的直径仅在2mm以下。
射流器计算
……………………………………………………………最新资料推荐…………………………………………………冲射水进水压力2.5kg/cm2，冲射水流量Q=9m2/h；最大抽取高度H=10m；出口压力>0.5m；孔口比值R=喷咀面积/喉管面积=0.231；本件用于水泵的抽真空引水，亦可用于液位差为米的提升三氯化铁溶液的“和合缸”的抽吸真空，不适用于液体的直接提升和加注。
水射器安装要严防漏气，进水管要二道焊接，喷管与喉管之丝扣可加少量白漆、麻丝。
计算方法：（1）计算压头比值N式中：——水射器工作水头（m）。
——水射器输出水头（包括管道损失）（m）。
——吸入液体的抽吸水头（包括管道损失）（m），注意正负值。
（2）求R和M值根据N值查图3-27得M值。
（3）根据M值计算喷嘴工作流量：式中Q2——吸入液体流量（L/s）。
喷嘴断面：式中：c——喷口流量系数，c=0.9～0.95。
喷嘴直径：喷嘴流速：喷嘴收缩段长度：式中：D1——冲射水的进水管直径（cm）,一般采用流速v1≯1m/s；γ——喷嘴收缩段的收缩角（度），一般为10°～30°。
喷嘴直线段长度为：l1-2=(0.55～0.9)d1(cm)喷嘴总长度为：（4）根据R值计算喉管喉管断面为：喉管直径为：喉管流速为：喉管长度为:喉管进口扩散角为：α=120°（5）计算扩散管扩散管长度为：式中：D3——混合液排出管管径(cm)，采用D3=D1；——扩散管扩散角（度），一般为5°～10°。
（6）混合室长度为：l4=l1+l(cm)1 / 11 / 11 / 1。
高压水喷射9.3
9.3.1高压水射流切割这基本原理是既简单又复杂,水射流是从加压泵开始，通过高压管，然后从切割喷头射出来。
非常简单的解释。
然而，它是经过了十分复杂的设计，才能产生60000PSI的压力。
在设计过程中，有处小小的渗漏都会对部件持久地侵蚀导致损坏。
所以生产商和工程师们会小心地处理高压材料的加工工艺，利用特殊的科技组合这种机器。
使用者只需要知道基本的操作知识。
高压水射流切割技术是利用高压水发生设备给水加压获得高压水，然后高压水通过喷口直径较小的喷嘴产生高速的极细射流，用这一高速水流对切割靶物进行冲击,使其表层产生破碎和微裂纹,水射流进入裂纹中,如楔子般将靶物劈裂、剥离,同时高速水流的冲刷将切下的碎屑带走,形成切缝。
切割机在1982年应用在工业上，最早的在1970年就已出现，在工业上主要是应用在汽车，航空，玻璃行业，从这些切割中不断的提高精确度。
磨料切割机的压力可达到55,000PSI,这种高压水通过一个细小的喷嘴以762m/s 的速度射出，这种速度是音速的2.5倍。
把石榴沙混入这种高速度的水射流中，通过在混合管中混合，然后以305M/秒的速度直接从沙管中射出到被加工的材料，这种切割过程其实是一种磨碾切割的过程，这种力量和动作都是由水产生的。
高压水射流切割采用的是水的0.80～1．50mm射流，喷射速度为600～800米/秒（速度大于2马赫）。
水压为3000～4000巴（bar），用水量每分钟仅4升。
为了用磨料如氧化铝或碳化硅等切割不锈钢，在喷射水流抵达钢材前，向水流内射入磨料颗粒。
现代化的设备可切割20．0mm厚的不锈钢。
切边准确、切面干净光滑。
切割作用所产生的热由水带走，金属温度仅为50～60℃。
这样再加上由喷射水流在金属上所产生的力，就可以防止变型，提高切割精度。
水射流是从加压泵开始，通过高压管，然后从切割喷头射出来。
非常简单的解释。
然而，它是经过了十分复杂的设计，才能产生60000PSI的压力。
径向水射流(完整)-1[1]
![径向水射流(完整)-1[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/b8f773f7aef8941ea76e05fa.png)
现
6口施工井数据对比表
产层 类型
场
应
用
效
果
井号
井深
（米）
径向钻 进
（米）
施工前 产 量
（t/d)
施工后 产量
（t/d)
施工后30天 的产量
（t/d)
净增长
（ %）
T7317 8826 K9136 3201 8825G T4149
1829 1043 1569 1012 963 1624
砂岩/页岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 碳酸盐岩 砂岩/页岩
63口井，比前几年累计施工总量 48口还多。去年作业区主要
在大庆、辽河、吉林、华北、中原、胜利油田及陕西内蒙煤层 气田，全年作业工作量达到63口井65井次，钻孔成功井 成功率为 %。钻孔总孔数达到 孔，总进尺达到 米。 口，
现 场 应 用 及 效 果
几年来，水力喷射钻孔技术从无到有，从小到大，从弱 到强，走到今天，我们通过多年的现场施工实践不断总结，
主要性能及 特点
2、工艺方面：
控制方向，加大孔径、加长孔深；在直井中定向、多分支 喷射侧钻，具有分支水平井部分功能。 可代替传统的炮弹射孔、补孔技术。同等条件下水力喷射 钻孔技术效果要好于常规射孔技术。
施工周期短、工艺快捷、起下钻速度快，常规油水井作业 用2到3天就可以完成4个孔眼的径向钻孔工作，整个施工作业 可在6～8天内可完成。 喷射钻进用液量少（一层需5～15方），不需要泥浆，不 会对地层产生大的伤害。
高压射流径向水平 钻 孔 技 术
2011年3月
水力喷射技术简介
*工作原理及技术
*设备及工具
*主要特点及性能
*应用范围 *现场应用及效果
值班队长
领班资格考试A答案一、填空题1、高压喷射必须产生100 m/s以上的高速射流。
2、钻井质量是指油气层受损程度、井身质量、取芯收获率、完井质量、固井质量。
3、当溢流发生时，井底压力通过液柱向上传递的速率是300m/s。
4、溢流后的关井套压取决于井口装置额定压力、套管破裂压力（或抗内挤压力）、最后一层套管鞋处地层的破裂压力。
二、选择题1、请说出下列那些时效的划分是正确的A，B。
a、某井电测中途遇阻，再次通井时间计入了电测时间；b、某井下套管时间计入了固井时间；c、某井遇到地应力地层，经常导致地层垮塌，因此耗费10天时间，此时间计入井下事故；d、换钢套和活塞时间计入修理时间。
2、下面承托环的放法那种正确A。
A B C两种放法皆可3、钻杆级别中S135的135是指钻杆的 B 。
a、最大屈服强度；b、最小屈服强度；c、最大抗拉强度；d、最大抗扭强度。
4、强行下钻时，为保护BOP胶芯，须A，B，C 。
a、调节BOP关闭压力；b、接头抹油；c、打磨或挫有毛刺的接头；d、快速下放让接头快速通过。
5、地层漏失实验的目的B，C，D 。
a、验证地层具有漏失特性；b、确定钻进可用的最大泥浆比重；c、确定井控压井时的最大关井压力；d、确定下一层套管的下深。
三、是非题1、套管丝扣油中往往加有铜、锌等软金属，起到助封的作用。
（√）2、钻杆和钻铤的台阶面密封有效面积皆是大于50%。
（X ）3、完钻是指钻完一口井之后，钻具完全起出转盘后。
（√）4、设计井控能力应为井内全部充满高压油气时的压力再增加20%。
（√）5、震击器的调定负荷从出厂报告上是无法查到的，必须现场实际调定和测试。
（X ）6、钻头磨损直径实际应为钻头规所测值的2/3。
（√）7、地质井深和进尺都是从转盘面算起的。
（X ）8、套管丝扣圆扣要比梯形扣的连接强度大。
（X ）9、大尺寸防喷器或压力为10000PSI的万能防喷器关闭时间可以多于19秒。
（√）10、考克必须按井涌的流动方向试压。
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高压射流孔径与长颈最佳比值
高压射流技术广泛应用于金属加工、清洗、切割、凿岩等领域。
其原理基于高速流体的流动产生的动能转化成压力能，使射流具有高压、高速、高能量的特性。
该技术具有加工速度快、加工精度高、无毒无害等优点。
其中，孔径和长颈是高压射流加工中的重要参数，影响着加工效果和效率。
因此，本文通过分析和实验，探讨高压射流孔径与长颈最佳比值的问题。
一、高压射流的原理及特点
高压射流技术是利用特定设计的喷嘴加速介质，将流体能量转换成射流动能，形成高压、高速、高能量的射流，达到加工或清洗的目的。
其基本原理是通过压缩泵将水或气体压至高压，然后通过喷嘴形成高速流体，形成高速射流。
高压射流通常运用在金属加工、石材切割、水力疏通等领域，具有快速、高效、环保等特点。
二、影响高压射流加工的因素
高压射流加工是一种液体或气体在高压下，经过喷嘴后形成高速射流，对工件进行加工的一种工艺。
影响高压射流加工的因素很多，下面简单介绍：
1. 高压射流的压力：高压射流加工的压力决定了能量的大小，也是影响加工效果和加工速度的关键。
2. 高压射流的流量：高压射流加工的流量是指单位时间内流出的液体量或气体量，主要影响加工效率。
3. 高压射流的速度：高压射流的速度决定了其动能大小，也是影响加工效果和速度的重要因素。
4. 高压射流的喷嘴形状和孔径：高压射流喷嘴形状和孔径对射流的聚合程度和能量分布有重要影响。
5. 加工物表面性质：加工物表面的材质、硬度、粗糙度等因素直接影响着高压射流加工的效果。
6. 加工物形状和大小：加工物的形状和大小也是影响高压射流加工的因素之一。
三、高压射流孔径与长颈的比值
高压射流孔径与长颈的比值是影响高压射流加工效果的重要参数。
一般情况下，孔径越小，流体流速越快，能量越集中；长颈越长，喷出的流体形成的射流能够到达的深度越深，溶剂/砂粒的流动也越稳定。
因此，在实际加工中，孔径和长颈的设计需要根据具体的加工需求来确定。
一般来说，孔径与长颈的比值为1:10左右比较合适。
孔径太小，容易堵塞，影响加工效率；孔径太大，会降低射流的能量密度，影响加工效果。
长颈太短，再怎么加压也无法深入进行加工；长颈太长，加工效率不高，还容易发生折断等问题。
因此，在实际应用中，需要根据不同的加工要求和加工材料，合理设计孔径和长颈的比值。
四、高压射流加工的应用
高压射流技术具有广泛的应用领域。
以下是几个常见的应用案例：
1. 金属切割：高压射流通过喷嘴将水压力加速，形成高速射流，利用高速射流冲击的力度，将金属材料切割成所需的形状。
2. 水力疏通：高压射流清洗技术被广泛应用于管道安装、清洗和疏通中，有效地解决了管道的堵塞问题。
3. 石材切割：使用高压射流技术可以对石材进行切割、雕刻及抛光等加工，提高了石材加工的效率和精度。
4. 汽车漆面处理：喷涂漆面之后需要进行打磨和抛光，高压射流技术能够对漆面进行快速、高效的打磨和抛光，减少了人力和时间成本。
总之，高压射流技术是一种很优秀的加工工艺，具有广泛的应用前景。
因此，孔径和长颈的选择及比值的确定必须认真地进行实验与测试，以便保证最佳加工效果。