Устройство для возбуждения упругих колебаний

 

(19)SU(11)1292475(13)A2(51)  МПК ⁵    _G01V1/104(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к устройствам для возбуждения упругих колебаний, использующим силу тяги реактивного двигателя, и может применяться в нефтяной сейсморазведке. Целью изобретения является повышение сейсмической эффективности путем снижения уровня помех от звуковой волны и увеличение его КПД. На чертеже изображен общий вид устройства. На плите 1 жестко закреплен реактивный двигатель 2, снабженный пороховым зарядом 3 и электровоспламенителем 4, помещенным в герметичный баллон 5 из эластичного материала, например резины. Между герметичным баллоном 5 с пороговым зарядом 3 и электровоспламенителем 4 и соплом 6 источника установлена цилиндрическая труба 7 с отверстиями 8, снабженная с нижнего конца крышкой 9 с центральным отверстием 10, а с верхнего конца - полым вкладышем 11 переменного сечения, торец 12 которого находится в плоскости горла сопла 6. Наружный диаметр вкладыша 11 меньше диаметра горла сопла 6. В результате между ними образуется кольцевой зазор 13. Цилиндрическая труба 7 разделяет камеру сгорания реактивного двигателя 2 на рабочий 14 и дополнительный 15 объемы. Свободная часть рабочего объема 14 над зарядом 3 и дополнительный объем 15 заполнены жидкой пробкой, например водяной. Устройство работает следующим образом. На пункте возбуждения с помощью привода транспортного средства и под действием собственной массы устройство устанавливается плитой 1 на землю. В камеру сгорания реактивного двигателя 2 закладывается заряд 3 с электровоспламенителем 4 в резиновом баллоне 5, устанавливается цилиндрическая труба 7, разделяющая камеру сгорания на рабочий 14 и дополнительный 15 объемы, свободная часть рабочего объема 14 заполняется жидкой пробкой, например водой. После подачи напряжения на электровоспламенитель 4 происходит зажигание порохового заряда 3. Под действием нарастающего давления пороховых газов резиновый баллон 5 разрывается. Пороховые газы, вытесняя жидкость, находящуюся в цилиндрической трубе 7, истекают через критическое сечение полого вкладыша 11 и создают импульс реактивной силы. Одновременно часть пороховых газов через отверстия 8 в трубе 7 начинают вытеснять жидкость, нарходящуюся в дополнительном объеме 15 камеры сгорания через кольцевой зазор 13 между полым вкладышем 11 и горлом сопла 6. Соотношение площадей критического сечения вкладыша 11 и кольцевого зазора между вкладышами 11 и горлом сопла 6 подбираются таким образом, чтобы при известном законе изменения давления в рабочем объеме 14 камеры сгорания жидкость вытеснялась из дополнительного объема 15 в течение всего времени горения порохового заряда. Вытесняемая через кольцевой зазор 13 жидкость экранирует высокоскоростную газовую струю, ускоряется за счет эффекта эжекции, распыляется вследствие действия сил аэродинамического сопротивления и создает паровоздушную пелену вокруг основной газовой струи, истекающей через полый вкладыш 11, что способствует уменьшению масштаба вихрей и сохранению низкого уровня помех от звуковой волны, создаваемой истекающими через сопло в атмосферу сильно сжатыми пороховыми газами. Жидкость вытесняется через полый вкладыш 11, затем в течение всего времени горения заряда истекающая из вкладыша 11 струя газа экранируется кольцом жидкости и газа, снижая уровень шума. Изобретение позволит сохранить низкий уровень помех от звуковой волны в атмосфере в течение всего периода работы устройства. Сохранение низкого уровня шума в атмосфере обеспечит возможность прослеживания отраженных волн в ближней (до ≈ 300 м) к источнику сейсмических сигналов зоне. Поэтому первые каналы сейсмической записи не будут отбракованы при обработке. Кроме того, изобретение позволит повысить пожарную безопасность за счет постоянной подачи воды из дополнительного объема к высокотемпературной струе газов, что особенно важно при длительности сигналов более 0,15 с и работах в засушливое время года.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ по авт. св. N 1116403, отличающееся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем снижения уровня помех от звуковой волны и увеличения КПД, в реактивном двигателе соосно с камерой сгорания размещена перфорированная труба, снабженная снизу центрирующим фланцем, а сверху - полым вкладышем переменного сечения, торец которого расположен в плоскости горловины сопла, при этом полый вкладыш установлен в горловине сопла с зазором, площадь которого превышает суммарную площадь отверстий в перфорированной трубе. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что суммарная площадь отверстий в перфорированной трубе составляет 0,05 - 0,1 площади минимального сечения полого вкладыша.