高（gāo）壓水射流技術的發（fā）展（zhǎn）方向

高壓（yā）水射流（liú）是最近幾十年發展起來的一門新技術，如今它已滲透到多個領域。射流是指工作介質從噴嘴中流動的現象，它是一種在工程中十分（fèn）常見的流動形態。人們通過（guò）提高射（shè）流的（de）工作壓力，從而可以得到高速流動的射流。高壓射流有（yǒu）很大的能量（liàng）密度，當工作壓力提高到1000 MPa以上之後，高壓水射流的能量束密度就和激光束（shù）相當。目前，高壓水射流在煤礦開采（cǎi），加工製造以及清洗除垢等領域得（dé）到（dào）了比較廣泛的應用。

 

 

隨著大量柱塞泵和增壓器的（de）出現（xiàn），射流裝置的工作壓力得到了（le）很大提高。隨著人們對射流認識的加深，為了充分發揮出高壓（yā）水射（shè）流的潛（qián）力，從單純的純（chún）水射流開始又出現了（le）磨料（liào）射（shè）流、空化射流、脈衝射流以及添加劑射流。

 

 

 

磨料水射流是上世紀80年代發展起來的技（jì）術，顧名思（sī）義，磨料射流就是將一定（dìng）數量的磨料與高壓水互相混（hún）合而形成的固液雙層射流，高壓水的部分動能傳遞到（dào）磨料，把水射流對靶件的持續作用（yòng）變為磨料粒子流對靶件的高頻衝擊以及磨削作（zuò）用，從而提高了高壓水射流的工作效率。在高（gāo）壓水射（shè）流中加入合適的磨料，射流的切割能力將大幅度提高，可（kě）以（yǐ）在不提高工（gōng）作壓力（lì）的（de）前提下有效地（dì）切割鋼筋混凝土以及（jí）鋼板。流體中添加的（de）磨料（liào）將對（duì）射（shè）流的特性有很大的影（yǐng）響，常用的磨料有矽砂、金剛（gāng）砂、鐵渣、鐵砂以及氧化鋁等，磨料（liào）的顆粒大小以及硬度和密度等也都對射流品質（zhì）有影響。在（zài）工程實際中，常常（cháng）根據不同（tóng）的施工（gōng）要求選（xuǎn）擇加入不同磨料的水（shuǐ）射流。

 

 

 

空化射流是充分利用空化破壞威力的又一種射流技術。在流體機械中，空蝕普遍（biàn）存在，很過水（shuǐ）力機械的葉片都會遭到空蝕破壞，這會造成巨大的經濟損失。空化射流是指從（cóng）高壓噴嘴噴出（chū）的高壓水射流經過人為地誘發空泡產生，然後（hòu）適度地控製高壓噴嘴出口截麵與靶件表麵的距離，使空泡在運動過程中增大，在水射流衝（chōng）擊靶件表麵的滯止壓力作用下破滅。

 

 

脈衝射（shè）流是讓壓力能間斷地釋放，產生不連續的射流。脈衝射流充分利用了（le）水錘效應，使（shǐ）作用在靶件上的（de）作用力迅速增大以達到破碎材料的效果。脈衝（chōng）射流在靶件表麵（miàn）產生的衝擊力遠遠超過了普通連續水射流的滯（zhì）止壓力，使高壓水（shuǐ）射流切（qiē）割、破碎（suì）的能力得（dé）到了很大的提高。現在脈衝射流主要有阻（zǔ）斷式、激勵式以及擠壓衝擊式。

 

 

添加劑射流在精密切割中比較常見，在消防水槍中也（yě）有應用，它是在純水（shuǐ）中加入微量特殊添加（jiā）劑(高分子長鍵型聚合物)，達（dá）到抑製射流的紊動強度，從而可以降低射流的流動損失，提高射流的品質（zhì）。

 

目前，高壓水射流技術在煤（méi）礦開采（cǎi）、航（háng）空航天、機械製造、國防、交通、建築以及醫療領域做出了巨（jù）大的貢（gòng）獻。因此，加（jiā）深對射流理論的認識和研究，大力發展先進射流技術，將有助於研發出高端的高壓水射流產品，這將產生巨大的經濟效益和社會效益。