о about
сх Изобретение относитс к бурению, в частности к бурению с использованием тепла. По основному авт. св. № 998753 известен способ термического разрушени минеральных сред сверхзвуковой струей нагретого газа, в соответствии с которым газовую струю пропускают через полый резонатор дл усилени ее колебаний и направл ют на разрушаемую среду. Дл повышени эффективности разрушени резонатор перемеш,ают в продольном направлении относительно истекаюш ,ей струи газа до наступлени влени резонанса между колебани ми струи и собственными колебани ми разрушаемой среды , который определ ют визуальным путем по результатам разрушени 1. Устройство, с помощью которого реализуетс известный способ, содержит газогенератор с соплом дл формировани истекаюш ,ей струи газа и расположенный соосно соплу полый резонатор в виде трубы, соединенной с корпусом газогенератора с возможностью осевого регулировочного перемеш,ени относительно среза сопла. При этом резонатор соединен с корпусом газогенератор ра посредством резьбы. Целью изобретени вл етс дальнейшее снижение энергетических потерь и повышение эффективности разрушени среды за счет возбуждени дополнительных резонансных колебаний в струе. Цель достигаетс тем, что согласно способу термического разрушени скорость йстечени струи газа перед входом ее в резонатор путем регулировани устанавливают равной скорости распространени поперечных волн (собственных колебаний) в стенках резонатора и кратной скорости распространени звука в струе газа. При этом скорость истечени струи газа регулируют дросселированием. В устройстве, используемом дл реализации способа, между соплом и резонатором соосно им установлен дроссель. При этом, отверстие дроссел выполнено криволинейной формы переменного поперечного сечени На фиг. 1 показано устройство дл реализации предложенного способа; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1. Устройство содержит газогенератор 1 (фиг. 1), расположенный в корпусе 2 и включающий распылитель 3 дл горючего, камеру 4 сгорани с соплом 5 на выходе и распределительной головкой 6 на входе, где выполнены каналы 7 дл прохода отсекател . На корпусе 2 имеютс выступы 8 с наружной резьбой, посредством которой удерживаетс на корпусе 2 трубчатый резонатор 9, установленный соосно соплу 5 на выходе из него. Собственно резонатор 9 состоит из трубы 10 и торцовой крышки 11 с отверстием 12. При вращении резонатора 9 он может перемещатьс по резьбе выступов 8 вдоль корпуса 2. Между соплом 5 и резонатором 9 соосно им размещен дроссель 13, служащий дл регулировани скорости истечени струи газа при входе ее в резонатор 9. Дроссель 13 представл ет собой фланец 14, в котором выполнено сквозное фигурное отверстие 15. Ширина отверсти 15 измен етс по его длине. Фланец 14 крепитс к корпусу 2 при помощи двух винтов 16 (фиг. 1), при этом с одной стороны фланца в месте его креплени к корпусу 2 выполнен криволинейный паз 17 (фиг. 2). Способ осуществл етс следующим образом . Образующиес в камере 4 сгорани газообразные продукты истекают через сопло 5 в виде сверхзвуковой газовой струи с широким спектром колебаний различной частоты и случайным распределением во времени. Поворачива дроссель 13 вокруг оси (левый винт 16 на фиг. 2), регулируют скорость истечени газовой струи из сопла 5. При этом фигурное отверстие 15 перекрывает сопло 5. Сечение отверсти 15 выполнено таким образом , что в одном из крайних положений оно равно диаметру сопла 5, а в другом крайнем положении перекрывает его на 80°/о. Увеличением или уменьшением скорости истечени струи достигают кратного соответстви между вынужденной скоростью истечени газа, скоростью свободного распространени звука в струе и скоростью распространени поперечных волн в стенках резонатора 9, им возбуждают резонансные колебани струи и стенок резонатора на одной из собственных частот, совпадающей по частоте и фазе с собственными колебани ми частиц минеральной среды в массиве. Скорость звука в газовой струе составл ет 450- 500 м/с. Измен поперечное сечение дроссел 13путем его перемещени , скорость газовой струи можно получить равной 1000- 1500 м/с. Така скорость вл етс кратной скорости звука в газовой струе (кратность 2-3) и равна скорости поперечных волн в стенках резонатора. Дл введени газовой струи в режим наиболее устойчивого пульсирующего горени и усилени резонансных колебаний резонатбр 9 перемещают в продольном направлении относительно корпуса 2 до образовани в резонаторе 9 полуцелого числа сто чих волн с максимальной амплитудой колебаний на выходе резонатора. Услови резонанса получают при соблюдении кратного соответстви между скоростью вынужденного истечени газовой струи и скоростью свободного распространени звуковых волн в газовой струе. В данном случае резонансные колебани в стенках резонатора 9 возбуждаютс от подвижных нагрузок как источников возмущени при условии, что скорость вынужденного перемещени равна или превыщает в целое число раз скорость свободного распространени возмущений. Создание резонансного режима в газовой струе, вход щей в резонатор, исключает потери на внутреннее трение в струе и на трение струи о стенки камеры сгорани и сопла. Резонансный режим истечени газовой струиThe invention relates to drilling, in particular to drilling using heat. According to the main author. St. No. 998753, there is a known method of thermally destroying mineral media with a supersonic jet of heated gas, in accordance with which a gas jet is passed through a hollow resonator to enhance its vibrations and is directed to a destructible medium. In order to increase the destruction efficiency, the resonator is mixed, longitudinally relative to the expiration, of the gas jet before the onset of resonance between the oscillations of the jet and the natural oscillations of the medium to be destroyed, which is determined visually by the results of the destruction 1. A device that implements a known method It contains a gas generator with a nozzle to form an expired gas jet and a hollow resonator in the form of a pipe located coaxially with the nozzle and connected to the gas generator case with th axial adjusting stir, eni relative to the nozzle. In this case, the resonator is connected to the gas generator housing by means of a thread. The aim of the invention is to further reduce energy losses and increase the efficiency of destruction of the medium due to the excitation of additional resonant oscillations in the jet. The goal is achieved by the fact that according to the method of thermal destruction, the jet velocity of a gas jet before it enters the resonator is adjusted by adjusting it to the speed of propagation of transverse waves (natural oscillations) in the walls of the resonator and a multiple of the velocity of sound in the gas jet. At the same time, the flow rate of the gas jet is regulated by throttling. In the device used to implement the method, a choke is installed coaxially between the nozzle and the resonator. At the same time, the opening of the throttle is made of a curved shape of a variable cross section. In FIG. 1 shows a device for implementing the proposed method; in fig. 2 is a view A of FIG. 1. The device comprises a gas generator 1 (Fig. 1) located in the housing 2 and comprising a sprayer 3 for fuel, a combustion chamber 4 with a nozzle 5 at the outlet and a distribution head 6 at the inlet, where the channels 7 for passage of the shutoff valve are made. On the housing 2 there are protrusions 8 with an external thread, by means of which a tubular resonator 9 is mounted on the housing 2 mounted coaxially with the nozzle 5 at the outlet thereof. The resonator 9 itself consists of a pipe 10 and an end cover 11 with a hole 12. When the resonator 9 rotates, it can move along the thread of the projections 8 along the housing 2. Between the nozzle 5 and the resonator 9, they are coaxially placed with the throttle 13, which serves to regulate the flow rate of the gas jet at its entrance into the resonator 9. The choke 13 is a flange 14 in which a through-shaped figure hole 15 is made. The width of the hole 15 varies along its length. The flange 14 is attached to the body 2 by means of two screws 16 (Fig. 1), with a curved groove 17 on one side of the flange at the place of its attachment to the body 2 (Fig. 2). The method is carried out as follows. The gaseous products formed in the combustion chamber 4 flow through the nozzle 5 in the form of a supersonic gas jet with a wide spectrum of oscillations of various frequencies and a random distribution in time. Turning the throttle 13 around the axis (left screw 16 in Fig. 2), regulates the speed of the gas jet outflow from the nozzle 5. At the same time, the figured hole 15 blocks the nozzle 5. The cross section of the hole 15 is designed so that in one of its extreme positions it is equal to the diameter of the nozzle 5, and in another extreme position it overlaps by 80 ° / o. By increasing or decreasing the jet outflow rate, the ratio between the forced gas outflow rate, the free sound propagation rate in the jet and the propagation speed of the transverse waves in the walls of the resonator 9 is reached, they are excited by resonant oscillations of the jet and the walls of the resonator on one of the natural frequencies that coincide in frequency and phase with natural oscillations of particles of the mineral medium in the massif. The speed of sound in a gas jet is 450-500 m / s. By changing the cross section of the throttles 13 by means of its movement, the velocity of the gas jet can be obtained equal to 1000-1500 m / s. This speed is a multiple of the speed of sound in a gas jet (multiplicity 2-3) and is equal to the speed of transverse waves in the walls of the resonator. In order to introduce the gas jet into the most stable pulsating combustion mode and enhance the resonant oscillations, resonator 9 is moved in the longitudinal direction relative to housing 2 until a half-integer number of standing waves with a maximum amplitude of oscillations at the resonator is formed in resonator 9. The resonance conditions are obtained by observing a multiple correspondence between the speed of the forced outflow of the gas jet and the speed of free propagation of sound waves in the gas jet. In this case, the resonant oscillations in the walls of the resonator 9 are excited from moving loads as sources of disturbance, provided that the speed of the forced displacement is equal to or greater than an integer number of times the speed of free propagation of disturbances. The creation of a resonant mode in a gas jet entering the resonator eliminates losses due to internal friction in the jet and friction of the jet against the walls of the combustion chamber and the nozzle. Resonant gas flow mode
из сопла позвол ет увеличить КПД с 10- 11 до 25-30%. В результате увеличиваетс производительность разрушени .from the nozzle allows to increase the efficiency from 10-11 to 25-30%. As a result, the destruction performance is increased.
BUA иBUA and
16sixteen