·1196 工程科学学报，第37卷，第9期 5 (a) 45 3 25 2 1.5 0.5 '0100200300400500600700800 06100200300400500600700800 颍率Hz 频率Hz (a)测点1 b)测点2 5.0 c 4.5 4.0 35 3.0 2.5 2.0 15 1.0 05 06100200300400500600700800 频率Hz (C)测点3 图9压力信号的边际谱图.(a)1号传感器信号：(b)2号传感器信号：()3号传感器信号 Fig.9 Marginal spectra of pressure signals:(a)signal No.1:(b)signal No.2;(c)signal No.3 击产生压力扰动波向上游反馈，在剪切层分离处诱发 jet technology in petroleum engineering.Eng Sci,2002,4(12):60 新的扰动，该扰动的频率可能受到来流频率的影响. (沈忠厚，李根生，王瑞和.水射流技术在石油工程中的应用 及前景展望.中国工程科学，2002,4(12)：60) 3结论 Ma F,Song Z H.Dynamic property and breaking soil mechanism of water jet.J Unin Sci Technol Beijing,2006,28(5):413 (1)提出一种研究自振射流的新方法，即通过检 (马飞，宋志辉.水射流动力特性及破土机理.北京科技大学 测振荡腔内流体的谐振状态来研究自振射流.与常规 学报，2006,28(5)：413) 的打击力实验相比，该实验方法可不受打击靶距和环 B] Li G S,Shen Z H,Zhou C S.Advances in investigation and 境围压的限制，能够直接反映射流的自激振荡效果，直 application of self-resonating cavitating water Jet.Eng Sci,2005, 观且具有实时性. 7(1):27 (李根生，沈忠厚，周长山.自振空化射流研究与应用进展 (2)通过实验表明，该实验方法能够准确地检测 中国工程科学，2005,7(1)：27) 出振荡腔内的压力脉动，并清晰地识别出信号的频率 Li G S,Shen Z H,Zhang Z P.Development and field tests of 成分. self-resonating cavitating water jet nozzle for oilwell drilling.Per (3)因存在管路流体扰动以及腔内剪切层涡动， Drill Tech,2003,31(5):11 正常情况下振荡腔内的流态为非定常流动，所以检测 (李根生，沈忠厚，张召平.自振空化射流钻头喷嘴研制及现 得到的压力脉动信号为非平稳信号，经希尔伯特一黄 场试验.石油钻探技术，2003,31(5)：11) 5 Xiang W Y,Lu YY,Li X H.Experimental study of domino (HHT)变换分析后各组成信号的频率均具有时变性， effect on submerged abrasive water jets.J Cent South Unit Sci 但频率变化均在一定范围内.另外，各频率成分所对 Technol,.2009,40(6):1500 应的脉动幅值不同，表明振荡腔具有选择性放大作用. (向文英，卢义玉，李晓红.淹没磨料射流效应实验研究.中 南大学学报：自然科学版，2009,40(6)：1500) 参考文献 6]Yi C,Li G S.Zhang D G.Laboratory and field study of enhan- [1]Shen Z H,Li CS,Wang R H.Application and prospeets of water cing cavitation effect with self-resonating nozzle under ambient工程科学学报，第 37 卷，第 9 期 图 9 压力信号的边际谱图． ( a) 1 号传感器信号; ( b) 2 号传感器信号; ( c) 3 号传感器信号 Fig． 9 Marginal spectra of pressure signals: ( a) signal No. 1; ( b) signal No. 2; ( c) signal No. 3 击产生压力扰动波向上游反馈，在剪切层分离处诱发 新的扰动，该扰动的频率可能受到来流频率的影响． 3 结论 ( 1) 提出一种研究自振射流的新方法，即通过检 测振荡腔内流体的谐振状态来研究自振射流． 与常规 的打击力实验相比，该实验方法可不受打击靶距和环 境围压的限制，能够直接反映射流的自激振荡效果，直 观且具有实时性． ( 2) 通过实验表明，该实验方法能够准确地检测 出振荡腔内的压力脉动，并清晰地识别出信号的频率 成分． ( 3) 因存在管路流体扰动以及腔内剪切层涡动， 正常情况下振荡腔内的流态为非定常流动，所以检测 得到的压力脉动信号为非平稳信号，经希尔伯特--黄 ( HHT) 变换分析后各组成信号的频率均具有时变性， 但频率变化均在一定范围内． 另外，各频率成分所对 应的脉动幅值不同，表明振荡腔具有选择性放大作用． 参 考 文 献 ［1］ Shen Z H，Li G S，Wang Ｒ H． Application and prospects of water jet technology in petroleum engineering． Eng Sci，2002，4( 12) : 60 ( 沈忠厚，李根生，王瑞和． 水射流技术在石油工程中的应用 及前景展望． 中国工程科学，2002，4( 12) : 60) ［2］ Ma F，Song Z H． Dynamic property and breaking soil mechanism of water jet． J Univ Sci Technol Beijing，2006，28( 5) : 413 ( 马飞，宋志辉． 水射流动力特性及破土机理． 北京科技大学 学报，2006，28( 5) : 413) ［3］ Li G S，Shen Z H，Zhou C S． Advances in investigation and application of self-resonating cavitating water Jet． Eng Sci，2005， 7( 1) : 27 ( 李根生，沈忠厚，周长山． 自振空化射流研究与应用进展． 中国工程科学，2005，7( 1) : 27) ［4］ Li G S，Shen Z H，Zhang Z P． Development and field tests of self-resonating cavitating water jet nozzle for oilwell drilling． Pet Drill Tech，2003，31( 5) : 11 ( 李根生，沈忠厚，张召平． 自振空化射流钻头喷嘴研制及现 场试验． 石油钻探技术，2003，31( 5) : 11) ［5］ Xiang W Y，Lu Y Y，Li X H． Experimental study of domino effect on submerged abrasive water jets． J Cent South Univ Sci Technol，2009，40( 6) : 1500 ( 向文英，卢义玉，李晓红． 淹没磨料射流效应实验研究． 中 南大学学报: 自然科学版，2009，40( 6) : 1500) ［6］ Yi C，Li G S，Zhang D G． Laboratory and field study of enhan￾cing cavitation effect with self-resonating nozzle under ambient ·1196·