基本信息
- 项目名称：
- 附壁式可控切换射流元件
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 附壁式可控切换射流元件在传统射流元件的基础上，理论分析结合具体实验，设计出射流端在完全堵塞后射流能切换到另一端的射流元件、射流端在不完全堵塞出口通道后能切换到另一端的射流元件、射流在没有外力作用下能自动切换到另一射流道的射流元件。第一种元件的应用，设计出了套管振动器；第二种元件的应用，设计出了往复式旋转洒水机；第三种元件的应用设计出自由切换射流元件。这三种产品都是创新产品，目前国内外无相同研究。
- 详细介绍：
- 附壁式可控切换射流元件在传统射流元件的基础上，理论分析结合具体实验，对传统的射流元件某些参数进行了校正和改变，设计出射流端在完全堵塞后射流能切换到另一端的射流元件、射流端在不完全堵塞出口通道后能切换到另一端的射流元件、射流在没有外力作用下能自动切换到另一射流道的射流元件。第一种元件的应用，设计出了套管振动器，用于石油固井，能使套管上下左右振动，提高水泥浆的胶结质量，使水泥浆更加牢固地将套管与井壁胶结起来，从而提高固井质量。第二种元件的应用，设计出了往复式旋转洒水机，尤其适合边角、死角的喷洒，不影响行人，不打湿路面。第三种元件设计出自由切换射流元件，用于马路、草坪撒水，可节约水源；用于喷泉，可增加其观赏性。这三种产品都是创新产品，目前国内外无相同研究。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 一、发明的目的 本作品可应用于发明以下产品，且他们具有以下应用价值 1．套管振动器：应用于石油固井，增强胶结程度，提高固井质量。 2．自由切换射流元件：用于马路、草坪撒水，可节约水源；用于喷泉，可增加其观赏性。 3．往复式旋转撒水机：尤其适合边角喷洒。 二、基本思路 理论分析结合具体实验，设计不同结构参数的射流元件进行实验。找出射流端在完全堵塞后射流能切换到另一端的射流元件，射流端在不完全堵塞出口通道后能切换到另一端的射流元件，射流在没有外力作用下能自动切换到另一射流道的射流元件。再设计相应元件，再进行实验、完善。 三、创新点 1．设计出套管振动器。 2．设计出了可以自由切换的射流元件。 3．设计出可在一定角度来回摆动的旋转洒水机。 四、技术关键 1．调整喷嘴、劈型、劈高等结构参数使元件按要求切换。 2．射流元件的稳定切换问题。 3．调整旋转装置、水管以及射流元件的结构参数使洒水机在射流元件的带动下在一定角度旋。 五、主要技术指标 1．直径104mm套管振动器 流量：230L/min；压耗：2MPa左右。 2. 直径40mm自由切换射流元件 流量：24ml/s～66ml/s；压力：0.011MPa～0.017MPa。 3. 直径60mm往复式旋转洒水机。（流量、压力） 流量：24ml/s～66ml/s；压力：0.021MPa～0.04MPa。
科学性、先进性
- 本作品设计的套管振动器及自由切换射流元件是对原有产品改进，国内外无相同研究；往复式旋转洒水机目前正在进行查新。 该作品具有操作简单，加工容易、零部件少、无活动件、维修方便、成本低廉、节能、应用领域广、潜在应用价值大等特点。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 面议
作品可展示的形式
- 模型 图片 实物 录像 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该作品打破常规，对传统射流元件结构参数进行创新。 该作品成功设计出套管振动器，增强胶结程度，提高固井质量。 该作品成功实现了射流自由切换，此射流元件用于马路撒水、草坪喷洒能节约用水；用于喷泉，可增加其观赏性；有助于石油钻井井下脉冲器的研制，可实现井底射流脉冲，更好地清洗井底，提高钻速。 该作品成功实现了流体在一定角度范围内旋转摆动，此射流元件应用于一定角度旋转洒水机，此洒水机尤其适合死角地方的洒水。 该产品加工容易，结构简单，成本极其低廉，操作方便，应用广泛，具有广阔的市场潜景。
同类课题研究水平概述
- 射流元件是不依靠机械运动部件而控制流体流动状况的元件的总称。它诞生于20世纪初,以其独特优势引起广泛关注,在其后的几十年内取得快速发展,于60～70年代达到顶峰,但受到50 年代末兴起的集成电子元件的强劲挑战,最终归于没落。60年代至今,电子元件随着计算机技术的日新月异而高速发展,性能不断改善,可以说能够通电的地方就会有电子元件。然而,毕竟有些场合是不适合通电的,比如强磁场、高辐射、易燃易爆的工作环境或者纯流体工作系统,这些场合都是射流元件的用武之地,所以,射流技术虽然没落,却并没有退出历史舞台。 20世纪90年代中期，殷琨教授依据流体力学理论公式，建立了数学模型，开发了计算机仿真分析软件，对射流式液动冲击器内部动力过程及工作参数进行了模拟仿真分析，初步寻求了大幅度提高冲击功的途径和方法，并通过实验证明加大活塞行程、加大活塞冲锤质量、提高泵量，是提高射流式液动冲击器单次冲击功的有效措施。菅志军教授在殷琨教授的工作基础上，进一步通过系统实验研究了活塞行程、冲锤质量、水泵泵量、活塞杆直径等因素对射流式液动冲击器的影响，推动了射流式液动锤在油气、地热钻井和大陆科学钻探领域的入井应用实验，取得显著成效。 本作品在传统射流元件的基础上，理论分析结合具体实验，对传统的射流元件某些参数进行了校正和改变，设计出射流端在完全堵塞后射流能切换到另一端的射流元件、射流端在不完全堵塞出口通道后能切换到另一端的射流元件、能自动切换到另一射流道的射流元件。第一种元件应用，设计出了套管振动器，其用于石油固井，其中元件能使套管上下左右振动，提高水泥浆的胶结质量。第一种元件应用，设计出了往复式旋转撒水机：尤其适合边角、死角洒水。第三种自由切换射流元件，用于马路、草坪撒水，可节约水源；用于喷泉，可增加其观赏性。这三种产品都是创新产品，目前国内外无相同研究。
