Спосіб створення пульсуючого розрядження і пристрій для його здійснення

1. Спосіб створення пульсуючого розрядження в порожнині, яка заповнена рідиною, що включає ежектування рідини з порожнини з одночасною дією на рідину в пульсуючому режимі з використанням закручених рідинних вихрів, який відрізняється тим, що порожнину з'єднують з центром вихрової камери, в якій утворюють рідинний вихор. 2. Пульсуючий вихровий струминний пристрій, що містить корпус з вихровою камерою, канали закручення, вихідне сопло, напірну магістраль, з'єднану C2 2 (19) 1 3 79636 жнину з регульованою пружністю, з'єднану з вихровою камерою і через згаданий зазор з вихідним соплом. Канали закручення виконані принаймні в двох площинах перетину вихрової камери із взаємно протилежною орієнтацією закручення. Зазначений пристрій забезпечує здійснення способу збудження коливань потоку рідини, який полягає в тому, що рідину під тиском закручують, формуючи рідинний вихор, що складається з не менш двох протилежно спрямованих вихрів, утворених закрученими рідинними потоками з однаковим тиском подачі, периферія яких гідравлічно зв'язана з порожниною з регульованою пружністю. Рідинний струмінь перемінної витрати, який витікає із пристрою, створює в порожнині, куди він надходить, перемінний тиск, пропорційний витраті. І хоча витрата рідини, що ви тікає із пристрою, і надходить в порожинну, менша, ніж витрата рідини, що одночасно ежектується з цій порожнині струминним насосом, досягти в порожнині пульсуючого розрядження високої ефективності з застосуванням зазначеного пристрою не вдається. В основу винаходу поставлена задача розробити спосіб з більш високою ефективністю пульсуючого розрядження. Ще однією задачею винаходу є створення пристрою, що дозволяє здійснити цей спосіб. У способі створення пульсуючого розрядження в порожнині, яка заповнена рідиною, що включає ежектування рідини з порожнині з одночасним впливом на рідину в п ульсуючому режимі з використанням закручених рідинних вихрів, відповідно до винаходу ця задача вирішується тим, що порожнину з'єднують з центром вихрової камери, в якій утворюють рідинний вихор. Винахід базується на явищі, при якому в центрі рідинного вихру утворюється область розрядження (область з низьким тиском рідини). При стаціонарному плині закрученої рідини область розрядження залишається постійною, при плині закрученого пульсуючого потоку ця область перемінна. Тому з'єднання цієї області з порожниною з рідиною приводить до того, що вона буде смоктати рідину з порожнини в пульсуючому режимі. У вихровому струминному пульсуючому пристрої, що містить корпус з вихровою камерою, канали закручення, вихідне сопло, напірну магістраль, з'єднану з каналами закручення, встановлене у ви хровій камері з зазором відносно бічної стінки центральне тіло, і порожнину з регульованою пружністю, зв'язану з вихровою камерою і через згаданий зазор з вихідним соплом, причому канали закручення виконані принаймні в двох площинах перетину вихрової камери з взаємно протилежною орієнтацією закручення, поставлена задача вирішується тим, що від центра вихрової камери відходить канал, з'єднаний з магістраллю, що веде до порожнини, у якому створюється розрядження. Зазначений канал може бути виконаний у центральному тілі чи розміщений принаймні частково в соплі. Краще, щоб магістраль мала клапан, що відкривається тільки в бік вихрової камери. 4 Рідина, що обертається у вихровій камері, створює в центральній частині вихрової камери область зі зниженим тиском. З'єднання центральної частини вихрової камери з будь-якою порожниною приводить до того, що рідинний вихор ежектує рідину з цій порожнині. При роботі відцентрової форсунки в автоколивальному режимі радіус рідинного вихру періодично змінюється і з тією же періодичністю відбувається ежектування рідини. Установка в магістралі зворотного клапана дозволяє збільшити витрату рідини, яка ежектується, оскільки в цьому випадку пульсуюча рідинна витрата з порожнини буде рухатися тільки в напрямку ви хрової камери. На Фіг.1-3 схематично показаний пристрій, що є об'єктом винаходу. На Фіг.1 показаний варіант здійснення пульсуючого вихрового струминного пристрою з ежектуванням рідини з боку, протилежного соплу форсунки. На Фіг.2 показаний варіант здійснення пульсуючого вихрового стр уминного апарата з ежектуванням рідини з боку сопла форсунки. На Фіг.3 показаний той же варіант пульсуючого вихрового стр уминного апарата, що і на Фіг.2, але зі зворотним клапаном у магістралі ежектування рідини. Пульсуючий ви хровий струминний пристрій, показаний на Фіг.1, містить корпус 1 з магістраллю подачі рідини 2, що з'єднується з каналами закручення 3. Вихрова камера 4 з'єднується з порожниною з регульованою пружністю 5 через зазор 6, що утворений центральним тілом 7 і корпусом відцентрової форсунки 8. Корпус відцентрової форсунки 8 закінчується вихідним соплом 9. На осі центрального тіла 7 розташований канал 10, що переходить у магістраль 11, з'єднану з порожниною 12. Варіант виконання ежектування рідини з боку сопла форсунки показаний на Фіг.2. У цьому варіанті канал 10 виконаний окремо. Він частково розміщений у соплі 9 форсунки 8 і з'єднаний магістраллю 11 з порожниною 12. На Фіг.3 показаний варіант виконання пульсуючого вихрового струминного пристрою, коли в магістралі 11 розташований зворотний клапан 13. Пульсуючий ви хровий струминний пристрій працює таким чином. Рідина під тиском з магістралі подачі рідини 2 надходить до каналів закручення 3 і через них у вихрову камеру 4. Взаємодія двох різнонаправлених ви хрів приводить до того, що в порожнині з регульованою пружністю 5 періодично міняється тиск, що приводить до автоколивального режиму роботи відцентрової форсунки 8. Автоколивальний режим плину рідини відцентрової форсунки характеризується періодично змінюваним значеннями тиску і витрати. В результаті такого плину періодично змінюється діаметр рідинного вихру в центральній частині форсунки 8. Рідина, що тут обертається, створює область зі зниженим тиском. Завдяки тому, що центральна частина вихрової камери 4 з'єднана з каналом 10 і через магістраль 11 з порожниною 12, порожнина 12 з'єднаний з ежектуючим вихром відцентрової форсунки 8. 5 79636 Ежектувальні властивості рідинного вихру залежать від його розміру. При автоколивальному плині рідини у відцентровій форсунці 8 рідинний вихор здійснює ежектування рідини з перемінним значенням коефіцієнта ежекції. В результаті цього в порожнині 12 створюються коливання розрядження, тобто, з цій порожнині ежектується перемінна і періодична кількість рідини. При значних за амплітудою коливаннях витрати рідини у відцентровій форсунці 8 може виникнути режим, коли рідина з вихрової камери 4 може надходити в канал 10, магістраль 11 і підвищувати тиск в порожнині 12. У цьому випадку для того, щоб не допустити рух рідини з форсунки 8 в порожнину 12, стави ться зворотний клапан 13. Встановлення зворотного Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 6 клапана дозволяє здійснювати ежектування рідини з порожнині 12 з перемінною витратою, тобто створювати перемінний тиск розрядження і виключити можливість зворотного руху рідини. Рідина, що викидається в пульсуючому режимі через сопло 9, надходить у зливальну магістраль (не показана). Таким чином, завдяки тому, що в порожнину 12 додаткова рідина не надходить, у ньому досягається високий ступінь пульсуючого розрядження. Якщо, наприклад, порожниною 12 є призабійна зона свердловини, в результаті високого ступеня пульсуючого розрядження досягається висока ефективність її очищення. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601