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摘要：本发明涉及一种连续波发生器振荡剪切阀阀口结构设计方法及振荡剪切阀，所述设计方法通过分析振荡剪切阀运动特征，根据建立的圆弧线极坐标方程，两直线段极坐标方程以及圆弧线半径、圆弧线最大极径、圆弧线最小极径和直线段弯曲角等多变量之间的关系，计算得到振荡剪切阀运动时形成的泥浆节流面积，依据薄壁刃口流体压差与泥浆节流面积的变化特征，并采用振荡剪切阀阀口压差与标准正弦波相关系数指标，设计振荡剪切阀阀口结构。本发明对基于扇形的连续波发生器振荡剪切阀阀口进行优化设计，能够为连续波发生器提供相关系数高达0.9999的高度相似正弦压力波信号，具有重要的应用价值。

主权项：1.一种连续波发生器振荡剪切阀阀口结构的设计方法，其特征在于，其具体步骤为：根据转子匀速旋转的角速度建立转子旋转角位移特征式，表示为：φ＝ωut1式中，φ为转子旋转角位移，即旋转角度；ωu为转子匀速旋转的角速度，单位为：rads；t为匀速旋转时间；圆弧线在第一象限内，以圆弧中心为分界分为上圆弧θ1上r和下圆弧θ1下r，建立上圆弧θ1上r和下圆弧θ1下r的极坐标方程分别为： 式中，r为圆弧线上任一点的极径，R1为圆弧线半径；R2为圆弧线最大极径，其值为极点与圆弧线上端点或下端点连接线段的长度；R3为圆弧线最小极径，其值为极点与圆弧线中点连接线段的长度；L1为圆弧线圆心极径；为R3对应极角；nb为振荡剪切阀叶片的个数；建立L1、R1、R2、R3之间的关系式：L1＝R1+R34 建立上直线段θ2上r和下直线段θ2下r的极坐标方程分别为： 式中，β为上直线段θ2上r与上圆弧θ1上r或下直线段θ2下r与下圆弧θ1下r构成的弯曲角；振荡剪切阀运动时形成的泥浆节流面积Aφ为： 其中， 式中，A1为以最大极径R2和转子半径d2为内外半径、以叶片缺口角πb与旋转角度φ的差角为圆心角的环形面积；A2为圆弧线与以极点O为圆心、R2为半径的圆围成的面积；A3为R2延长线、转子圆周线以及直线段围成的面积；A4为以极点O为圆心、R2为半径的圆与两直线段围成的面积；Amin为振荡剪切阀的最小流通面积；θ1为振荡剪切阀旋转到转子直线段端点与定子直线段端点重合时的旋转角度；rjφ与rmaxφ均为中间变量；D为定子外径；依据薄壁刃口流体差压ΔPφ与泥浆节流面积Aφ的变化关系，建立泥浆节流面积与流体差压之间的关系式： 式中，ρ为泥浆密度，单位：kgm3；Q为钻井液流量，单位：m3s；Cd为流量系数；采用流体差压ΔPφ与标准正弦波的相关系数指标R，确定振荡剪切阀阀口的圆弧半径R1、圆弧线最大极径R2、直线段弯曲角β，完成振荡剪切阀阀口设计；所述系数指标R表示为： 式中，ΔP0φ为标准正弦压力波信号，T为振荡剪切阀阀口差压信号周期。

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