[发明专利]瞬时大流量脉冲射流实验系统及其实验方法

权利要求书

1.瞬时大流量脉冲射流实验系统，其特征在于，所述瞬时大流量脉冲射流实验系统包括：

高压容器，所述高压容器用于盛放高压气体；

一级缸，所述一级缸包括由一级缸活塞分隔的一级缸气腔和一级缸水腔，所述高压容器通过高压气路连接所述一级缸气腔；

二级缸，所述二级缸包括由二级缸活塞分隔的二级缸浆腔和二级缸水腔，所述二级缸水腔与所述一级缸水腔之间通过水路连接，所述水路包括并联设置的一级缸出水管路和一级缸回水管路，所述一级缸出水管路设置有电磁阀，所述一级缸回水管路设置有增压泵；所述二级缸浆腔连接有并联设置的二级缸出浆管路和二级缸回浆管路，所述二级缸回浆管路上设置有循环泵，所述循环泵与泥浆池相连，用于将所述泥浆池内的泥浆泵入所述二级缸浆腔；

脉冲射流单元，所述脉冲射流单元包括设置于脉冲射流管路上的脉冲振荡器和节流喷嘴，所述脉冲振荡器与所述二级缸出浆管路相连，所述节流喷嘴用于将流经所述脉冲振荡器的泥浆喷入所述泥浆池；

控制单元，所述电磁阀与所述控制单元电连接。

2.如权利要求1所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统，其特征在于，所述控制单元还电连接有用于将所采集的信号传给所述控制单元的信号采集元件，所述信号采集元件包括压力传感器和流量计，所述一级缸出水管路设置有所述流量计，所述高压容器、所述一级缸、所述二级缸、所述脉冲射流单元分别连接有所述压力传感器。

3.如权利要求1所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统，其特征在于，所述高压气路、所述一级缸、所述二级缸分别设置有安全阀。

4.如权利要求1所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统，其特征在于，所述一级缸出水管路设置有流量调节阀。

5.如权利要求1所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统，其特征在于，所述一级缸水腔还连接有抽真空管路。

6.如权利要求1所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统，其特征在于，所述高压气体是高压氮气或者高压空气，所述高压容器内的所述高压气体的压力在40～50Mpa，所述高压气路设置有减压阀，经所述减压阀减压后的压力在15±1MPa。

7.如权利要求1所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统，其特征在于，所述增压泵是小流量液体增压泵，所述小流量液体增压泵的流量在5±1L/min，压力在60Mpa以上。

8.如权利要求1所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统，其特征在于，所述电磁阀是常闭式高压电磁阀。

9.如权利要求1所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统的实验方法，其特征在于，所述实验方法包括以下步骤：

灌泥浆：所述循环泵将所述泥浆池中的泥浆灌入所述二级缸浆腔，灌满；

灌清水：所述增压泵连接有清水接入管路，通过所述增压泵和所述清水接入管路，将清水灌入所述一级缸水腔，灌满；

灌高压气体：所述高压容器连接有充气管路，通过所述充气管路向所述高压容器灌高压气体，所述高压气体的压力在40～50Mpa，所述高压气体是高压氮气或者高压空气；

参数设置：调节所述高压气路的压力，使所述一级缸气腔的进气压力在15±1MPa，设定所述一级缸出水管路的流量为实验所需流量；

脉冲射流：所述高压气路向所述一级缸气腔供气，所述控制单元控制所述电磁阀开启，所述一级缸出水管路接通，所述一级缸气腔内的气体压力通过所述一级缸活塞、所述一级缸水腔、所述一级缸出水管路、所述二级缸水腔、所述二级缸活塞传递给所述二级缸浆腔，通过所述脉冲振荡器、所述节流喷嘴进行泥浆的脉冲射流喷射。

10.如权利要求9所述的瞬时大流量脉冲射流实验系统的实验方法，其特征在于，所述实验方法还包括以下步骤：

回灌：开通所述一级缸回水管路，通过所述增压泵，将所述二级缸水腔内的水灌入所述一级缸水腔；开通所述二级缸回浆管路，通过所述循环泵，将所述泥浆池中的泥浆灌入所述二级缸浆腔。