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首頁 > 技術文章

高壓（yā）水射（shè）流的分布特性

時間：2012-09-09     來源： http://www.bodabxg.cn

隨著高壓水射流應用（yòng）領域（yù）的日益（yì）擴大，如（rú）何在標準化的水射流構件基礎上合理（lǐ）選擇清洗參數以適應不同的清洗對象決定了清洗的質量與效率，因此清洗參數的合理選擇是（shì）至關重要的共性問題。以下主（zhǔ）要介紹高壓水射流的分布特性。
 
高壓水射流在（zài）清洗應用中一般都會（huì）使用非淹沒（méi）連（lián）續水射流（liú）。
 
噴嘴（zuǐ）孔型及射流結構
 
從上圖可知非淹沒連續水射流在噴嘴出口處有一個錐（zhuī）形等速流（liú）核心區，其中射流軸向動壓（yā）力及密度基本保持不變，為水射流的初始段，射（shè）流繼續發展的部分稱為基本段，最後（hòu）是消散段，非（fēi）淹沒射流與環境介質完全混合後變成水滴與空氣的混合物（wù）或霧化。射流（liú）各段在工程應用中具有不同的功能（néng）。例如清洗、除鏽、表麵加工等應用（yòng）的是其基本段的主要特（tè）性。
 
對於高壓水射流的清洗應用，壓力（lì）和流量的選擇和匹配是極其重要的。但是在射流的不同靶距和擴散半徑上，壓力和流量是不同的，所以（yǐ）單純考慮噴嘴噴出口壓力和流量是不正（zhèng）確的。掌握（wò）和利（lì）用射流（liú）壓力（lì）和流量的分布特性是清洗參數選擇與（yǔ）匹（pǐ）配的重要環節。
 
動壓是表征其清洗能力的重要參數，在非淹沒連（lián）續水射流基本段中（zhōng），動壓的分布特性如下（xià）：
 
1、沿軸線方向（xiàng），軸心動（dòng）壓有規律的衰減。
 
軸心動（dòng）壓（yā）分布（bù）特性  公式(1)
 
公式(1)中，射流（liú）斷麵軸（zhóu）心上（shàng）的動壓 —射流斷麵（miàn）軸心上的動壓，MPa；
           射（shè）流在噴嘴出口處的動壓 —射流在噴嘴出口處的（de）動壓，MPa；
           初始段長度處射流長度 —初始段長度處射流長度，mm；
           X —到噴嘴出口的軸向距離（lí），mm。
 
2、在（zài）垂直於軸心的截麵上，軸向動壓呈高（gāo）斯曲線關係。
 
射流斷（duàn）麵動壓特性  公式（shì）(2)
 
η = y / R  公式(3)
 
R = C X  公式(4)
 
公式(2)(3)(4)中（zhōng），P —射流斷麵（miàn）上（shàng）任意一點的動壓，MPa；
                 射流斷麵軸心上的動壓 —射流斷麵軸心上的動壓，MPa；
                 η —射流無量綱徑向距離（lí）；
                  y —至射流軸線（xiàn）的徑向距離（lí）；
                  R —射流斷麵半徑，mm；
                  C —射流擴散係數，由噴嘴的結（jié）構、表麵性能等決定。
 
非淹（yān）沒水射流動壓分布特性（xìng）
 
根據以上軸向、徑向動壓分布特性公式，可以準確的（de）掌握高壓水射（shè）流（liú）變（biàn）化規律，但是會受噴嘴結構性能（néng）差（chà）異（yì）的影響，即使在同樣的出口壓力和流量條件下（xià），動（dòng）壓在量的分布上也有較大的差異。由此可見，噴嘴的選用是重中（zhōng）之重。
 
常見高壓水射流斷麵形狀
 
此外，射流（liú）斷麵（miàn）形狀（zhuàng）與流量分布也是影響清洗效果的重要因素。流量分布表示在（zài）噴射寬幅方向（xiàng）其噴（pēn）射水量分配（pèi）狀態。不同的噴嘴出口形狀，可以形成（chéng）不同的射流（liú）斷（duàn）麵形狀，如扁平行、圓（yuán）形、環形、方形（xíng）等，以及不同的流量分布形式，如山形分（fèn）布、均等分布形式（shì）等。
 
常見射流流量分布
 
掌握和利用高（gāo）壓（yā）水射流（liú）的斷麵形狀，動壓和（hé）流量分布特性意義在於：當平移清洗作業時，射流斷（duàn）麵決定清洗作用時間的（de）長短，動壓和流量則決定著衝擊能量的大小。

 

  • 標簽：
  • 高壓水射流
  • 壓力
  • 流量
  • 分布特性（xìng）
  • 射流斷麵形狀
  • 流量分布
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