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高壓水射流的分布特性
時間：2012-09-09 來源： http://m.ucarehearing.com
隨著高壓水射流應(yīng)用領(lǐng)域的日益擴大
，如何在標(biāo)準(zhǔn)化的水射流構(gòu)件基礎(chǔ)上合理選擇清洗參數(shù)以適應(yīng)不同的清洗對象決定了清洗的質(zhì)量與效率
，因此清洗參數(shù)的合理選擇是至關(guān)重要的共性問題
。以下主要介紹高壓水射流的分布特性。
高壓水射流在清洗應(yīng)用中一般都會使用非淹沒連續(xù)水射流
。
從上圖可知非淹沒連續(xù)水射流在噴嘴出口處有一個錐形等速流核心區(qū)
，其中射流軸向動壓力及密度基本保持不變，為水射流的初始段
，射流繼續(xù)發(fā)展的部分稱為基本段，最后是消散段
，非淹沒射流與環(huán)境介質(zhì)完全混合后變成水滴與空氣的混合物或霧化
。射流各段在工程應(yīng)用中具有不同的功能。例如清洗
、除銹
、表面加工等應(yīng)用的是其基本段的主要特性。
對于高壓水射流的清洗應(yīng)用
，壓力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
，所以單純考慮噴嘴噴出口壓力和流量是不正確的
。掌握和利用射流壓力和流量的分布特性是清洗參數(shù)選擇與匹配的重要環(huán)節(jié)。
動壓是表征其清洗能力的重要參數(shù)
，在非淹沒連續(xù)水射流基本段中，動壓的分布特性如下：
1
、沿軸線方向
公式(1)
，軸心動壓有規(guī)律的衰減。
公式(1)公式(1)中
，
—射流斷面軸心上的動壓
—射流斷面軸心上的動壓 ，MPa
；
—射流在噴嘴出口處的動壓
—射流在噴嘴出口處的動壓 ，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，mm
X —到噴嘴出口的軸向距離，mm
。
2、在垂直于軸心的截面上
，軸向動壓呈高斯曲線關(guān)系
公式(2)
。
公式(2)η = y / R 公式(3)
R = C X 公式(4)
公式(2)(3)(4)中，P —射流斷面上任意一點的動壓
，MPa
；
—射流斷面軸心上的動壓
—射流斷面軸心上的動壓，MPa
；
η —射流無量綱徑向距離；
y —至射流軸線的徑向距離
η —射流無量綱徑向距離；
y —至射流軸線的徑向距離
；
R —射流斷面半徑
R —射流斷面半徑
，mm；
C —射流擴散系數(shù)
C —射流擴散系數(shù)
，由噴嘴的結(jié)構(gòu)
、表面性能等決定。
根據(jù)以上軸向
、徑向動壓分布特性公式
，可以準(zhǔn)確的掌握高壓水射流變化規(guī)律，但是會受噴嘴結(jié)構(gòu)性能差異的影響
，即使在同樣的出口壓力和流量條件下
，動壓在量的分布上也有較大的差異
。由此可見
，噴嘴的選用是重中之重。
此外，射流斷面形狀與流量分布也是影響清洗效果的重要因素。流量分布表示在噴射寬幅方向其噴射水量分配狀態(tài)。不同的噴嘴出口形狀
，可以形成不同的射流斷面形狀
，如扁平行
、圓形、環(huán)形
、方形等
，以及不同的流量分布形式，如山形分布
、均等分布形式等
。
掌握和利用高壓水射流的斷面形狀
，動壓和流量分布特性意義在于：當(dāng)平移清洗作業(yè)時
，射流斷面決定清洗作用時間的長短，動壓和流量則決定著沖擊能量的大小
。
- 標(biāo)簽：
- 高壓水射流
- 壓力
- 流量
- 分布特性
- 射流斷面形狀
- 流量分布
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