高壓水射流技術(shù)的特性及廣泛適用性
時間:2013-03-17 13:31:01作者:LeeZhou來源:德高潔清潔設(shè)備分享到:QQ空間新浪微博騰訊微博人人網(wǎng)微信
近幾十年來,隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展
,人類發(fā)現(xiàn)了給液滴賦予比自由落體運動大得多的打擊能量
,這使得漫長的水滴石穿現(xiàn)象得以在瞬間便可以完成,這就是水射流
。然而
,為了提高效率
,科技又通過機(jī)械進(jìn)一步將水增壓
,并使它從直徑很小的噴嘴中噴出
,形成一束高速
、連續(xù)的水流束
,也就是高壓水射流
。
高速射流本身具有較高的剛性,在與靶物碰撞時
,產(chǎn)生極高的沖擊動壓(P=PVC)和渦流的形成,從微觀上看相對于射流平均速度存在著超高速區(qū)和低速區(qū)(有時可能為負(fù)值)
,因而高壓水射流表面上雖為圓拄模型,而內(nèi)部實際上存在剛性高和剛性低的部分
,剛性高的部分產(chǎn)生的沖擊動壓使傳播時間也減少,增大了沖擊強(qiáng)度
,宏觀上看起快速楔劈作用,而低剛度部分相對于高剛度部分形成了柔性空間
,起吸屑、排屑作用
,這兩者的結(jié)合正好象使得其切割材料時猶如一把軸向“鋸刀”加工
。
高速水射流破壞材料的過程是一個動態(tài)斷裂過程
,對脆性材料(如巖石)等主要是以裂紋破壞及擴(kuò)散為主,而對塑性材料則符合最大的拉應(yīng)力瞬時斷裂準(zhǔn)則
,即一旦材料中某點的法向拉應(yīng)力達(dá)到或超過某一臨界值oy 時
,該點即發(fā)生斷裂
。根據(jù)彈塑性力學(xué)
,動態(tài)斷裂強(qiáng)度與靜態(tài)斷裂強(qiáng)度相比要高出一個數(shù)量級左右,主要是因為動態(tài)應(yīng)力作用時間短
,材料中裂紋來不及發(fā)展
。因而這個動態(tài)斷裂不僅與應(yīng)力有關(guān)
,還與拉伸應(yīng)力的作用時間相關(guān)
。
因此
,我們可以看出高壓水射流技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹鞘謴V泛的
,它給我們帶來了的一種全新的途徑。
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